劉廣振

摘? ? 要：我國(guó)油田生產(chǎn)的80%以上原油為含蠟易凝原油，因此，管道蠟沉積是我國(guó)原油管道運(yùn)輸中最常見的問(wèn)題。沉積于管壁處的蠟不及時(shí)清除會(huì)影響管道的運(yùn)輸能力，增加輸送成本。微生物清防蠟技術(shù)應(yīng)用于原油集輸管道，會(huì)有效降低管道結(jié)蠟厚度。同時(shí)，操作簡(jiǎn)單，并避免了其它清防蠟技術(shù)可能帶來(lái)的化學(xué)污染等，經(jīng)濟(jì)效益可觀，具有較好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：集輸管道;微生物技術(shù);清防蠟;菌種

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，石油管道工業(yè)也不斷進(jìn)步，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了卓越的貢獻(xiàn)。近些年來(lái)，由于原油需求量的大量增加，管道工業(yè)迅速崛起，油氣管道輸送在我國(guó)有著舉足輕重的地位。目前，在我國(guó)原油管道運(yùn)輸中最常見的問(wèn)題就是“管道結(jié)蠟”，也就是原油管道中的蠟沉積現(xiàn)象。

一、管道蠟沉積危害

原油長(zhǎng)輸管道的蠟沉積是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在原油組分、管材性質(zhì)、雜質(zhì)、流速、溫度、壓力等多種影響因素的共同作用下，使輸送變得更加困難。原油中的蠟在低溫狀態(tài)下會(huì)以片狀晶體析出，易形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬度較大，使原油流速緩慢，降低原油的低溫流動(dòng)性[1]。隨著管道的運(yùn)行，結(jié)蠟層繼續(xù)變厚，當(dāng)達(dá)到一定的結(jié)蠟厚度時(shí)，管道的有效通流截面變窄，原油流動(dòng)變慢，進(jìn)而造成管線結(jié)蠟堵塞。為了避免此類安全事故的發(fā)生，并提高管輸效率，有必要對(duì)原油集輸管道采取清防蠟措施，采取清、防蠟措施可以[2]：減少或避免蠟卡、凝管、停流等事故，提高管道工作效率;減輕對(duì)設(shè)備的腐蝕和損害;節(jié)約能源、提高經(jīng)濟(jì)效益。

二、管道清防蠟技術(shù)

對(duì)于油氣集輸管道、長(zhǎng)距離輸送管道，管內(nèi)的蠟沉積達(dá)到一定厚度后，對(duì)管道安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行的影響十分巨大。輸送過(guò)程中，如無(wú)伴熱情況，原油溫度會(huì)逐漸降低，低于臨界析蠟溫度后，蠟質(zhì)結(jié)晶形成的蠟沉積，可能引發(fā)管線堵塞。解決此類問(wèn)題常用的技術(shù)方法分為兩類：物理方法和化學(xué)方法。物理方法包括超聲波防蠟、磁防蠟、清蠟器刮蠟等;化學(xué)方法是根據(jù)實(shí)際情況，定期向管道中加入化學(xué)藥劑進(jìn)行周期性地清蠟，化學(xué)藥劑能夠破壞蠟晶形態(tài)，減緩石蠟在管線壁上的沉積速率。近幾年，作為一種新型清防蠟技術(shù)，生物清防蠟技術(shù)逐漸在我國(guó)得到應(yīng)用，總的來(lái)說(shuō)，為了達(dá)到清蠟防蠟的目的，必須先做好防蠟措施，再配合清蠟技術(shù)，保證管道的安全、正常運(yùn)行。

1.機(jī)械清蠟

機(jī)械清蠟就是利用刮蠟刀、鉆頭等清蠟工具將油管壁上沉積的蠟刮除，使石蠟從管壁上脫離下來(lái)并隨著油流流走。清蠟時(shí)，采用手搖或者電動(dòng)絞車的方式，將刮蠟刀下到管道結(jié)蠟處，將粘附在管壁的蠟刮掉。管道進(jìn)行清管時(shí)，一般選擇軟管清蠟和機(jī)械清管（攜帶跟蹤器），需先摸清管道內(nèi)情況，確保管線內(nèi)無(wú)異常，再進(jìn)行正常的清管作業(yè)。

與其他的清蠟方式相比，機(jī)械清蠟方法操作簡(jiǎn)單、方便，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，成本低，是傳統(tǒng)的、最直接、最常用的物理清蠟方式。但是，該法也有一定的局限性，對(duì)有些特殊部位的結(jié)蠟清除不到，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)清蠟量不夠的情況，并且對(duì)設(shè)備也有一定的損害。

2.熱力清防蠟

熱力清防蠟就是通過(guò)加熱、向管道內(nèi)注入熱油等方法，利用熱化學(xué)能提高油流和管壁蠟沉積物的溫度，使石蠟軟化熔化，隨著油流流走，也改善了原油流動(dòng)性，確保原油在管輸過(guò)程中不凝、低粘，達(dá)到清蠟、防蠟的目的。隨著管道的正常運(yùn)行，油流不斷地向外散熱，油溫下降。

3.改變油管表面性質(zhì)防蠟法

改變管材性質(zhì)防蠟法就是把管內(nèi)壁加工處理成不利于石蠟沉積的表面，增加管壁的光滑度，防止石蠟粘附在管壁上。具體方法比如在管道內(nèi)壁涂上一層不易與蠟晶結(jié)合的涂料，就相當(dāng)于涂上了一層極性膜，不利于石蠟等機(jī)械雜質(zhì)的附著和沉積。

4.電磁清防蠟

電磁清防蠟技術(shù)就是對(duì)原油進(jìn)行磁處理，使石蠟在油品中呈懸浮狀態(tài)，阻礙原油中的蠟晶分子聚結(jié)，失去易附著在管道內(nèi)壁的能力，進(jìn)而達(dá)到防蠟的效果。磁防蠟器構(gòu)造簡(jiǎn)單，通電后自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，防蠟效果明顯，基本不需要現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和維護(hù)保養(yǎng);使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)十年;節(jié)能、耗電低;可廣泛應(yīng)用于各種類型的含蠟原油，既可用于井下舉升管柱，也可用于地面輸油管線。由于磁防蠟器的結(jié)構(gòu)參數(shù)受到諸多因素的影響，例如原油組分、流動(dòng)方向、管道壓力、輸送方式等因素，因此，在選擇上有一定的困難，直接影響防蠟效果。

5.超聲波清防蠟

超聲波防蠟技術(shù)是利用原油的空化現(xiàn)象，使蠟在未凝結(jié)之前就被分散成細(xì)小的顆粒而懸浮在原油中，阻礙了蠟對(duì)管壁的沉積，無(wú)法形成固相的石蠟晶體，也在一定程度上降低了原油的表面張力，從而降低了原油流動(dòng)阻力。該技術(shù)見效快、效果明顯;工藝簡(jiǎn)單，無(wú)污染;節(jié)能、成本低;適用范圍較廣，也可以和其他清防蠟技術(shù)一并使用，達(dá)到更好的清防蠟效果。

6.化學(xué)清防蠟技術(shù)

化學(xué)清防蠟技術(shù)就是在管輸過(guò)程中通過(guò)在油品中加入化學(xué)藥劑，起到降低結(jié)蠟速率、改變?cè)土鲃?dòng)性的作用，進(jìn)而達(dá)到清蠟防蠟的目的?；瘜W(xué)藥劑加入到油品中，會(huì)改變蠟晶結(jié)構(gòu)，使原本致密的蠟晶結(jié)構(gòu)變的疏松，喪失了附著在管道內(nèi)壁的能力，易被油流攜帶，不會(huì)在管壁大量沉積。

化學(xué)清、防蠟劑種類繁多，主要分為油基、水基、乳液型以及固體清、防蠟劑，既可單獨(dú)使用，也可將幾種復(fù)配使用。乳液型清防蠟劑的優(yōu)勢(shì)較突出，這種清蠟劑是油基、水基溶劑與具有綜合效能的多種表面活性劑復(fù)配，它功能作用多，既有一定的潤(rùn)滑作用又能滲透于油品中，既能分散蠟晶又能溶解石蠟，故既有良好的清蠟?zāi)芰?，也有一定的防蠟效果?/p>

化學(xué)清防蠟方法經(jīng)濟(jì)有效，且易操作，還可以降粘、解堵，所以得到廣泛應(yīng)用。但由于技術(shù)的局限性，在某些方面也不能完全適應(yīng)當(dāng)前清蠟的需求。使用化學(xué)清防蠟劑時(shí)，要根據(jù)不同情況選擇不同的藥劑，通用性不高、選擇過(guò)程復(fù)雜，而且使用過(guò)程中，會(huì)對(duì)地層造成損害，污染環(huán)境。因此，若能克服這些阻力，生產(chǎn)出安全、綠色、環(huán)保、通用性高的水基乳液型清蠟劑將會(huì)給原油清防蠟領(lǐng)域帶來(lái)巨大貢獻(xiàn)。

三、結(jié)論

清防蠟技術(shù)也要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，多方面考慮，選取高效、安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的方法，最終達(dá)到清蠟防蠟的目的。微生物清防蠟技術(shù)在原油集輸管道中的研究和應(yīng)用備受關(guān)注，已成為微生物技術(shù)研發(fā)的主要方向之一，學(xué)科領(lǐng)域交叉為油氣集輸與微生物技術(shù)提供了廣闊的研究領(lǐng)域與美好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]張仁勇，趙國(guó)安，施岱艷，李林輝，張金鐘，崔磊，龐有慶，袁宗睿.天然氣集輸管道的微生物腐蝕試驗(yàn)研究[J].材料保護(hù)，2019，52（11）：38-43.

[2]馮雨翔，劉子鵬，蹇欣.航空煤油微生物的控制及殺菌措施的研究[J].全面腐蝕控制，2015，29（06）：33-37.