[发明专利]高含水油井和集油管线降粘防蜡剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种油田化学剂，一种用于高含水油井和集油管线的降粘防蜡剂及其制备方法。

石蜡沉积问题是石油集输、储运过程中的一个重要问题。全世界每年因石蜡沉积所造成的经济损失和用于石蜡沉积控制的费用高达几十亿美元。油井产出液在油管中从井底上升到地面的过程中温度不断下降，当液流温度低于原油的析蜡点时即产生石蜡晶体的析出和石蜡晶体在抽油杆表面和油管内壁上的沉积。地面集油管线的结蜡问题与油井的结蜡问题相似，都是由于液流温度低于原油析蜡点造成的。油井和地面集油管线中沉积的石蜡会造成管道有效截面积的减少甚至堵塞，造成泵效下降，油井产液量下降，抽油杆过载折断、油井回压升高、并由此引起抽油机功耗增加及故障率上升等问题，甚至造成地面集油管线的堵塞。

目前原油生产中防止石蜡沉积的方法主要是热能法和化学法。热能法的原理是提高原油在油井和地面集油管线中的温度，如在地面集油管线中掺入热水的方法就属这类方法。这类方法虽然可以有效地防止石蜡的沉积，但能耗较高。化学法的原理是通过防蜡剂的加入来防止石蜡晶体的沉积。防蜡剂的作用机理主要是蜡晶改性机理和石蜡分散机理。目前所使用的防蜡剂对解决低含水油井和集油管线内的石蜡沉积有很好的使用效果，但对于解决高含水油井和集油管线内的石蜡沉积的效果则不理想。

低含水油井和地面集油管线内的沉积石蜡主要是由于在采出和集输过程原油中的蜡晶析出并沉积于管壁上造成的。根据我们近期的研究结果表明，高含水油井和地面输油管线内的沉积石蜡主要是由于液流中悬浮的油块与管壁发生机械碰撞破坏管壁上的水膜造成油块粘结在管壁上形成的。因此，高含水油井和地面集油管线的防蜡剂应以防止液流中原油的聚结为主要作用机理。本发明所提出的防蜡剂就是根据这样一种机理研制出的高含水油井和集油管线降粘防蜡剂及其制备方法。

本发明的主要技术内容是，高含水油井和集油管线降粘防蜡剂为五元复配物，其组份包括脂肪醇硫酸酯钠盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐或脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐、琥珀酸酯磺酸钠、AE型非离子表面活性剂和SP型非离子表面活性剂。

本发明所说的五种物料的重量配比为：脂肪醇硫酸酯钠盐0.1％～10％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐或脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐50％～98％，琥珀酸酯磺酸钠0.1％～10％、AE型非离子表面活性剂1％～40％、SP型非离子表面活性剂0.1％～10％；

最佳重量配比为脂肪醇硫酸酯钠盐5％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐或脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐50％、琥珀酸酯磺酸钠5％、AE型非离子表面活性剂35％、SP型非离子表面活性剂5％。

本发明中的脂肪醇硫酸酯钠盐的通式为：

     ROSO₃Na

式中R为碳数为6～18的直链或带支链的烷基，其中碳数为12～15效果最好。

本发明中脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐和脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐的通式分别为：

     R₁(CH₂CH₂O)_nSO₃Na

     R₁(CH₂CH₂O)_n-1COOM

式中R₁为碳数6～18的直链或带支链的烷基，R₁的碳数为12～15的效果最好；n＝2-9，M可为Na、K或NH₄。

本发明中的琥珀酸酯磺酸钠的通式为：

式中R₂为碳数4～12的正构或异构烷基；

本发明中的AE型非离子表面活性剂的通式为：

式中A代表环氧丙烷环氧乙烷的嵌段聚合醚，其结构式为：

式中聚合度L＝4-9，m＝10-100，k＝10-50。

本发明中的SP型非离子表面活性剂的通式为：

式中聚合度m₁＝10-40，k₁＝200-400，m₂＝5-20。

本发明高含水油井和集油管线降粘防蜡剂的制备方法为：将上述五种原料加热至50～100℃温度范围内，最佳温度为60℃，恒温搅拌2小时，待温度降至30～40℃之间时出料即得最终产品防蜡剂。

该高含水油井和集油管线降粘防蜡剂工业应用时，其添加量一般为25～200ppm(按总液量计算)，其中添加量为50-100ppm的使用效果较好。