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[摘 要]本论文以塔河油田集输管道为研究对象，进行防蜡输送工艺的研究。该油田所生产的原油油品流动性较差，是典型的“三高”原油。这种油田所产生的油在集输管道中会出现不同程度的结蜡现象，这会严重影响管道的运行安全。传统的防蜡措施是通过加热传输的方式进行，但是这种措施容易造成传输管道的空间结构发生变形。还有一种方式是添加防蜡剂，然而不同的原油对防蜡剂的反应也是不一样的，为了进一步降低能耗和生产成本，需要对防蜡剂进行性能研究，研制合适的防蜡剂。
[关键词]防蜡技术，原油，集输管道
中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）17-0005-01
前言
我国的大部分油田所产的油为含蜡原油，这种含蜡原油具有凝点高，流动性差的特点，这在整个石油的运输过程中，出现蜡沉积的问题。原油中的蜡结晶析出并不断沉积，严重的话会导致石油产量的下降，甚至是停产。一般来将采用化学防蜡技术，向原油中添加防蜡剂，来组织原油结蜡，这种技术不影响油田的正常生产，具有经济，操作方便的特点。但是我国的原油物性变化较大，而且流性复杂，这就需要不同的原油防蜡剂。
1.国内外防蜡技术研究状况
1.1 防蜡技术的类型
对于原油传输管道的防蜡技术，国内外的学者进行了大量的研究工作。目前已经得到运用的防蜡技术主要以下几种。
1.1.1 改变管材性质
原油中本身含有蜡，结蜡现象是必然会存在的现象。设法改变原油的传输管道环境，让结蜡的条件减弱是一种防蜡思路。这可以通过改变原油传输管道的材料性质实现，具体做法是采用玻璃钢管，塑料管道，或者将与蜡晶结合能力较弱的涂料涂在金属管道上，这样可以增加管道表面的光滑程度，使得石蜡在管壁的结晶核心减少。
1.1.2 增加石蜡在原油中的溶解度
石蜡存在于原油中的溶解度和温度的关系密切，如果能够将原油的温度增加，就可以增大石蜡的溶解度，这样不易在管道中形成结晶。可以采取对管道加热，对管道采取保温措施，尤其在天气寒冷的地区这种做法可以取得很好的效果。另外也可以向原油中掺入轻质组分或者是溶剂油。
1.1.3 化学防蜡技术
这是目前运用最广泛的技术，它是通过在原油中加入化学药剂来达到防蜡的目的，这种方法操作起来简单，而且经济有效，不影响石油的正常生产。
1.1.4 其他防蜡技术
除了上述介绍的防蜡技术以外，还有磁防蜡技术，微生物防蜡技术，超声波复合防蜡技术，这些防蜡技术都取得了一定的效果，但是都有实施的不便因素。
1.2 防蜡剂的种类
防蜡剂的功能就是抑制原油中蜡晶的析出，长大，聚集和在固体表面上沉积，这种化学剂常见的有稠环芳香烃型，表面活性剂型和高分子型三种。
1.2.1 稠环芳香烃型
这种化学剂在石油中的溶解度小于石蜡的溶解度，在使用的过程中首先将它们溶在溶剂中，然后从环形空间加到石油井的底部，随着原油一起开采出来。在开采的过程中，因为环境条件的变化稠环芳烃先析出，这样就可以阻止石蜡晶核的进一步变大，而不会轻易结晶到输送管道壁上，达到防蜡的目的。
1.2.2 表面活性剂型防蜡剂
活性剂可以吸附在结晶表面，让石蜡结晶不易于沉积，这样可以达到防蜡的目的。目前常用的活性剂防蜡剂是油溶性表面活性剂，水溶性表面活性剂[1]。
1.2.3 高分子型防蜡剂
高分子性防蜡剂的防蜡原理和稠环芳香烃型防蜡剂的原理类似，都是使石蜡晶核扭曲变形，从而使得蜡晶不易于继续增大。
2.防蜡技术性能的影响因素
2.1 原油的组成和性质的影响
原油中的组成成分和性质可以从多方面来影响防蜡剂的防蜡效果，其中影响最明显的是烃的组成。一般烷烃和环烷烃对防蜡剂的感受性最好，少环长侧链的轻芳烃对防蜡剂有一定的感受性，中重芳经的感受性最差，这些组分含量的多少决定了防蜡剂的效果，如果这些组成成分在原油中的含量超过了一定程度，那么防蜡剂将会完全丧失感受性，也就达不到防蜡效果了。
2.2 胶质和沥青质的影响
胶质是带有长侧链的稠环化合物，这种化合物的内部含有极性基团。沥青质的分子量比胶质大得多，因此它的结构和官能团难以确定[2]。一般认为含有极性基团的胶质是一种天然的表面活性物质，具有非常显著的分散作用。当温度低于原油的析蜡点时，能使原油中的片状结晶分散。胶质的含量越高，蜡结晶分散的越细小。
2.3 热处理温度的影响
基于吸附一共晶理论，向原油中添加防蜡剂时的温度必须高于蜡在其中全部溶化的温度，然后防蜡剂随原油冷却与石蜡共晶或吸附而起到防蜡的作用[3]。
2.4 降温速度对防蜡剂防蜡效果的影响
不同的原油有不同的析蜡高峰区，在析蜡高峰区应控制油温均勻下降，冷却的速度慢，蜡晶可以逐渐地均勻析出，有比较充分的时间使防蜡剂与石蜡相互作用，从而达到较好的防蜡效果。
2.5 防蜡剂加入量的影响
防蜡剂作为防止原油结蜡的化学剂，自然是量越多效果越好。但是考虑到经济成本，必须控制在适当的量，而且研究表明原油的改性效果与注入量并非呈线性关系，当注入量超过一定值后，改性效果随注入量增加不会再有大幅度提高。应根据管道运行的热力、水力条件及经济可行性选择合适的防蜡剂注入量。
3.防蜡技术研究趋势
新的防蜡技术目前得到了大力发展，声波防蜡及微生物防蜡等在我国部分油田进行了试验及现场应用。虽然试验效果可以，但是还没有进行实际验证，尤其是在输油管道中进行验证。但是我们相信未来一定会有新型防蜡技术应用于输油管道中。
化学防蜡作为一种使用范围广、有效的防蜡方法，也将得到更大的推广应用。开发新型多效的防蜡剂以及将高分子型防蜡剂与表面活性剂型和芳香烃型复配使用的防蜡剂，是当今的发展方向。
结束语
经过分析我们认为今后防蜡技术的重点有两个方面：第一是进一步开展管道蜡沉积和防蜡的微观机理研究，为开发新型的防蜡剂提供相应的理论依据。第二是利用天然高分子资源，幵发高效、价廉的新型聚合物防蜡剂。通过对分子链的改进，降低聚合物对原油的选擇性，从而改善原油的特性，提高聚合物的防蜡效率。
参考文献
[1] 冯雪松.北部湾盆地”三高”原油防蜡工艺研究及应用[J].西部探矿工程，2017，29（8）：61-65.
[2] 曹立文，李桂英，王冠然，等.电磁防蜡器封装模设计和浇注工艺[J].黑龙江大学工程学报，2017，8（1）：91-95.
[3] 李臣.磁流子清防蜡工艺在油井中的应用[J].化工管理，2017（10）：217-217.
[关键词]防蜡技术，原油，集输管道
中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）17-0005-01
前言
我国的大部分油田所产的油为含蜡原油，这种含蜡原油具有凝点高，流动性差的特点，这在整个石油的运输过程中，出现蜡沉积的问题。原油中的蜡结晶析出并不断沉积，严重的话会导致石油产量的下降，甚至是停产。一般来将采用化学防蜡技术，向原油中添加防蜡剂，来组织原油结蜡，这种技术不影响油田的正常生产，具有经济，操作方便的特点。但是我国的原油物性变化较大，而且流性复杂，这就需要不同的原油防蜡剂。
1.国内外防蜡技术研究状况
1.1 防蜡技术的类型
对于原油传输管道的防蜡技术，国内外的学者进行了大量的研究工作。目前已经得到运用的防蜡技术主要以下几种。
1.1.1 改变管材性质
原油中本身含有蜡，结蜡现象是必然会存在的现象。设法改变原油的传输管道环境，让结蜡的条件减弱是一种防蜡思路。这可以通过改变原油传输管道的材料性质实现，具体做法是采用玻璃钢管，塑料管道，或者将与蜡晶结合能力较弱的涂料涂在金属管道上，这样可以增加管道表面的光滑程度，使得石蜡在管壁的结晶核心减少。
1.1.2 增加石蜡在原油中的溶解度
石蜡存在于原油中的溶解度和温度的关系密切，如果能够将原油的温度增加，就可以增大石蜡的溶解度，这样不易在管道中形成结晶。可以采取对管道加热，对管道采取保温措施，尤其在天气寒冷的地区这种做法可以取得很好的效果。另外也可以向原油中掺入轻质组分或者是溶剂油。
1.1.3 化学防蜡技术
这是目前运用最广泛的技术，它是通过在原油中加入化学药剂来达到防蜡的目的，这种方法操作起来简单，而且经济有效，不影响石油的正常生产。
1.1.4 其他防蜡技术
除了上述介绍的防蜡技术以外，还有磁防蜡技术，微生物防蜡技术，超声波复合防蜡技术，这些防蜡技术都取得了一定的效果，但是都有实施的不便因素。
1.2 防蜡剂的种类
防蜡剂的功能就是抑制原油中蜡晶的析出，长大，聚集和在固体表面上沉积，这种化学剂常见的有稠环芳香烃型，表面活性剂型和高分子型三种。
1.2.1 稠环芳香烃型
这种化学剂在石油中的溶解度小于石蜡的溶解度，在使用的过程中首先将它们溶在溶剂中，然后从环形空间加到石油井的底部，随着原油一起开采出来。在开采的过程中，因为环境条件的变化稠环芳烃先析出，这样就可以阻止石蜡晶核的进一步变大，而不会轻易结晶到输送管道壁上，达到防蜡的目的。
1.2.2 表面活性剂型防蜡剂
活性剂可以吸附在结晶表面，让石蜡结晶不易于沉积，这样可以达到防蜡的目的。目前常用的活性剂防蜡剂是油溶性表面活性剂，水溶性表面活性剂[1]。
1.2.3 高分子型防蜡剂
高分子性防蜡剂的防蜡原理和稠环芳香烃型防蜡剂的原理类似，都是使石蜡晶核扭曲变形，从而使得蜡晶不易于继续增大。
2.防蜡技术性能的影响因素
2.1 原油的组成和性质的影响
原油中的组成成分和性质可以从多方面来影响防蜡剂的防蜡效果，其中影响最明显的是烃的组成。一般烷烃和环烷烃对防蜡剂的感受性最好，少环长侧链的轻芳烃对防蜡剂有一定的感受性，中重芳经的感受性最差，这些组分含量的多少决定了防蜡剂的效果，如果这些组成成分在原油中的含量超过了一定程度，那么防蜡剂将会完全丧失感受性，也就达不到防蜡效果了。
2.2 胶质和沥青质的影响
胶质是带有长侧链的稠环化合物，这种化合物的内部含有极性基团。沥青质的分子量比胶质大得多，因此它的结构和官能团难以确定[2]。一般认为含有极性基团的胶质是一种天然的表面活性物质，具有非常显著的分散作用。当温度低于原油的析蜡点时，能使原油中的片状结晶分散。胶质的含量越高，蜡结晶分散的越细小。
2.3 热处理温度的影响
基于吸附一共晶理论，向原油中添加防蜡剂时的温度必须高于蜡在其中全部溶化的温度，然后防蜡剂随原油冷却与石蜡共晶或吸附而起到防蜡的作用[3]。
2.4 降温速度对防蜡剂防蜡效果的影响
不同的原油有不同的析蜡高峰区，在析蜡高峰区应控制油温均勻下降，冷却的速度慢，蜡晶可以逐渐地均勻析出，有比较充分的时间使防蜡剂与石蜡相互作用，从而达到较好的防蜡效果。
2.5 防蜡剂加入量的影响
防蜡剂作为防止原油结蜡的化学剂，自然是量越多效果越好。但是考虑到经济成本，必须控制在适当的量，而且研究表明原油的改性效果与注入量并非呈线性关系，当注入量超过一定值后，改性效果随注入量增加不会再有大幅度提高。应根据管道运行的热力、水力条件及经济可行性选择合适的防蜡剂注入量。
3.防蜡技术研究趋势
新的防蜡技术目前得到了大力发展，声波防蜡及微生物防蜡等在我国部分油田进行了试验及现场应用。虽然试验效果可以，但是还没有进行实际验证，尤其是在输油管道中进行验证。但是我们相信未来一定会有新型防蜡技术应用于输油管道中。
化学防蜡作为一种使用范围广、有效的防蜡方法，也将得到更大的推广应用。开发新型多效的防蜡剂以及将高分子型防蜡剂与表面活性剂型和芳香烃型复配使用的防蜡剂，是当今的发展方向。
结束语
经过分析我们认为今后防蜡技术的重点有两个方面：第一是进一步开展管道蜡沉积和防蜡的微观机理研究，为开发新型的防蜡剂提供相应的理论依据。第二是利用天然高分子资源，幵发高效、价廉的新型聚合物防蜡剂。通过对分子链的改进，降低聚合物对原油的选擇性，从而改善原油的特性，提高聚合物的防蜡效率。
参考文献
[1] 冯雪松.北部湾盆地”三高”原油防蜡工艺研究及应用[J].西部探矿工程，2017，29（8）：61-65.
[2] 曹立文，李桂英，王冠然，等.电磁防蜡器封装模设计和浇注工艺[J].黑龙江大学工程学报，2017，8（1）：91-95.
[3] 李臣.磁流子清防蜡工艺在油井中的应用[J].化工管理，2017（10）：217-217.