邵立民
(中國石化東北油氣分公司工程技術管理部,長春 130062)
七棵樹油田沙河子組地層原油中蠟質及瀝青質含量高,結蠟現象較為嚴重。結蠟井段主要集中在 650~1 000 m,平均單井結蠟周期為19.94 d,結蠟周期普遍較短,大大降低了生產油管的利用率,導致油井產量下降,嚴重影響生產平穩(wěn)運行。七棵樹油田目前主要采用的清防蠟方式有3種:熱水水洗、蒸汽熱洗和定期加清防蠟劑。由于現場清蠟作業(yè)頻繁,作業(yè)費用高,大大提高了原油的開采成本。化學清防蠟法可以改變原油中蠟的總量,且不影響油井的正常生產和其他作業(yè),不僅能起到清防蠟作用,還可減輕原油在地面管線、輸油設備以及儲罐中的沉積問題,因此有必要研究開發(fā)適合油氣田情況的高效清防蠟劑。
選取10種市售的常見溶劑,測定45℃下各溶劑的清蠟速率,結果如表1所示。在相同條件下,A7配方的溶蠟率最高,溶蠟率為100%,其次是A6、A5、A4和 A2,A9和 A10的溶蠟率最差。從溶蠟速率來看,A10的溶蠟速率最高,A9的溶蠟速率最差。
表1 A系列高效清蠟劑的溶蠟實驗結果
綜合考慮溶蠟率和溶蠟速率,A7配方對七棵樹油田原油的適應性最強,溶蠟率高,溶蠟快,A4、A5、A6配方也有較好的適應性,可以將它們和A7復配,利用相互之間的協同效應開發(fā)清防蠟劑[1]。
考慮到清防蠟劑體系配方實驗中的影響因素較多,而且配方設計中各種成分所占有的水平數眾多,若采用正交設計法,實驗次數過多,因此選擇均勻試驗設計法,采用5因素9水平的均勻實驗設計[2],實驗數據見表2和表3。各溶劑間具有一定的協同配伍性,復配后其溶蠟速度均較單一溶劑的效果有所改進。在相同條件下,B7和B9配方的溶蠟率最高,溶蠟率為100%,溶蠟速率也較高,其次為B6、B5、B4和B2體系,B1體系的效果最差。溶劑中苯系溶劑的含量大大降低,在很大程度上改善了清蠟劑的毒性,減少了對操作人員的傷害。初步選取B7、B9和B6這3組清蠟劑與不同類型的表面活性劑進行復配[3-4]。
表2 B系列高效清蠟劑中各單劑的體積 mL
表3 B系列高效清蠟劑溶蠟實驗結果
選取表面活性劑C05、C06、C07及C08與上述復合有機溶劑復配[5],實驗數據如表4和表5所示。在相同條件下,C10配方的溶蠟率最高,溶蠟速率也較高,說明該體系對七棵樹油田原油的適應性較好,因此選擇C10配方作為清防蠟劑的優(yōu)選配方。即當 V(A4)∶V(A5)∶V(A6)∶V(A7)=7∶5∶1∶2,表面活性劑為 C06 時,清蠟效果最好。C8配方的效果次之。
表4 C系列高效清蠟劑體系中各組分的體積mL
表5 C系列高效清蠟劑的溶蠟實驗結果
分別將C06、C08按不同比例與混合醇的有機溶劑復配,得到油基清蠟劑的清蠟率數據,結果見表6。
表6 復配表面活性劑均勻實驗方案及結果
D7清蠟劑的清蠟率最高,此清蠟劑的配比為V(A4)∶V(A5)∶V(A6)∶V(A7)=7∶5∶1∶2,清蠟劑助劑的配比為V(混合醇1)∶V(混合醇2)∶V(C06)∶V(C08)=7∶5∶1∶2。
D7清蠟劑在七棵樹油田應用17井次,平均結蠟周期增至37.8 d,效果顯著。熱水水洗周期由20.5 d增至78 d,大大降低了作業(yè)周期和費用。
1)通過靜態(tài)溶蠟法測定清蠟劑的清蠟速率,篩選出適合七棵樹油田的清蠟劑體系,其中主溶劑配比為 V(A4)∶V(A5)∶V(A6)∶V(A7)=7∶5∶1∶2;清蠟劑助劑的配比為V(混合醇1)∶V(混合醇2)∶V(C06)∶V(C08)=7∶5∶1∶2。助劑在油基溶劑中的質量分數為1%~13%時,該復合配方體系的清蠟率可達90%以上,溶蠟速率為0.56 g/min。
2)該配方無有毒物質,閃點能夠滿足油田安全生產需要,也可滿足工業(yè)化放大生產的需要。
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