了使用热油处理的长期负面影响。在热油处理期间,石蜡在井孔中被熔化,其中的一部分可能被抽到低压地层中,在热油清蜡车中进行循环。去除“轻馏分”后或者更低分子重量的烷烃,剩余的“重馏分”石蜡可能在井孔附近的地层孔隙中被冷却和固化。
在测试的油井中,使用地层水将5-10加仑的百索福浓缩液稀释成浓度6%的溶液,然后被抽入使用地层水的油井射孔中。在油井恢复生产前,百索福溶液可以在地层中保持24-48小时。解决地层中的石蜡堵塞问题,开采量可以增加10%到400%。百索福溶液在分解石蜡堵塞和将石蜡熔化到油中时十分有效。当石蜡-油混合物从从地层中被采出后,打开通道使地层液体流入井孔,从而增加开采量。 ● 油管清蜡
1997年,在进行清管操作前,使用百索福去除原油输送管线中的石蜡积聚。在此管线中,每天所输送的500-600桶原油先流经一段直径3英寸、长1/2英里的管线,再流经另一段长1/2英里的管线,然后接入一个增压泵,在该增压泵后又流经一段直径4英寸,长1英里的管线,最后接入4个500 bbl(桶)容量的储油罐。该管线从开始到结束的运输的油量大约是200bbl(桶)。过去用清管操作期间,必须挖掘和切割管道以查看有无损耗或被卡住的清管器。在管线的某些部分积聚的石蜡已将内径减少了1英寸。
油商要求用百索福预处理输油管线,并在处理后立即清理管线。最初状态显示管线压力88psi,4个500 bbl(桶)容量的储油罐在处理前都存在厚度为12-18英寸的硬石蜡沉积层(请看图5)。
图5:表面活性剂处理熔化石蜡并使其返回溶液,避免加热油罐,增加可售产品,减少生产成本。 用292加仑的淡水稀释25加仑的百索福取得浓度为8%的溶液,将其注入管线,处理周期
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为4天。第一个24小时内注入大约142加仑的稀释液,没有出现明显变化。第二天,打开泵循环原油,压力从最初的88psi降至82psi。在三小时后压力降至80psi。第三天中午压力降至78psi。将大约212加仑浓度为8%的百索福溶液加入管线。在处理的最后阶段,压力降至76psi,该压力值是一段干净管线所具有的理论反压。
处理效果:
◆ 百索福处理后进行的清管操作显示当清管器在管线中运行时压力没有增加。不存在丢失或卡住的清管器,因此无需挖掘或切割管道。只有清管接收器中发现了少量石蜡。
◆ 最后测量油罐底部,在所有的4个油罐中,石蜡沉积层厚度已经从12-18英寸硬底减少到3-6英寸的软底。百索福表面活性剂处理不仅溶化了油罐底部的大多数石蜡,使采油量提高到了60桶,还将一些水从油中反乳化出来,与百索福所用采出水量相比,油罐采水量提高了15桶。
试验评论:
在所有油井清蜡试验中百索福处理效果比其它的处理方法维持的时间更长。试验开始时推测百索福覆盖与管道表面并防止石蜡沉积,但接下来的研究表明有些百索福仍然留在油井底部的采出水中,缓慢驱散形成微乳液,后续研究证实这是原油输送和石蜡结晶改变的关键因素。
3、与传统方法对比
(1)传统方法的优劣势
如果油井存在过量的石蜡沉积物,会限制原油流动并最终完全堵塞输油管线。当含有石蜡的小型胶束(微反相乳液)悬浮于采出水中时,会发生经常被忽略的另一个问题:当这些含石蜡的采出水被再注入到地层中时,所含石蜡能够堵塞油管射孔和孔喉,甚至堵塞地层。
目前已经研发及应用了一些技术来解决这些问题,包括: ● 使用保温层减少热损失 ● 系统加热 ● 热油 ● 溶剂冲洗 ● 化学处理
为管线保温和加热是最有效的表面解决方案。保温层是首选处理方案,因为其它技术处理期间需要停机停产。但无管线保温需要大量的资金支持,运行成本过高。而且这种处理方法不
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能用于井下清蜡。
热油是处理井下石蜡的最常见技术。原油被加热到远高于石蜡结晶点的温度,然后热油通过存在石蜡积聚的油井、管线和设备进行循环。热油处理方法的优势是终端产品可以直接被输送到产油罐,其缺点主要有以下几点:
● 比较大的设备,需要热源。
● 取决于原油的温度,热油处理不能完全为设备清蜡。硬石蜡需要用更高的温度熔化,因此硬石蜡能够长期积聚无法被去除。
● 在热油处理期间,必须停产。
● 熔化的石蜡通过油井射孔被注入到地层中,冷却并结晶,堵塞蓄水池的水流入井孔。如果重新热油可能造成地层损伤和储量损失。
● 挥发油的高温可能危害工人安全。
溶剂冲洗与热油类似,只不过是用溶剂(二甲苯)代替热油去除石蜡。溶剂冲洗的优势在于不依靠温度熔化石蜡,这种方法对于处理高熔点石蜡十分有效,终端产品可以直接被输送到采油罐。而其缺点主要有以下几点:
● 溶剂成本高。
● 溶剂通常是易挥发的危险材料。
● 溶剂比原油更易燃,火花、摩擦或静电都可能导致突然着火,危害工人和设备的安全。 化学处理因为将少量化学物质添加到原油、采出水或连续向下送入油井背面的流体中。这些化学物质改变结晶形成的机理,将石蜡驱散回原油中。当进行批量处理时,这些化学溶液像热油一样被循环。有时会使用两种化学物质,一种用于将石蜡驱散回原油中,另外一种将石蜡脱乳出采出水。化学处理的优势在于其可以防止石蜡形成,而不是在发生石蜡沉积后再进行处理,而且化学处理比热油处理和溶剂冲洗需要更少的设备。
(2)与其它化学物质的对比试验
某个运行商认为大型处理设备可以提高原油产量,而卡尔加里的库特工程服务公司不相信这种说法。他们怀疑开采量遇到的瓶颈不是设备问题,而是化学物质的问题。实际上现在的设备已经够大,运行商已经在尝试用设备代替使用化学品处理的问题,因此他们进行一系列化学品的对比试验,试验分两个阶段进行: ● 明确目前水处理问题,确定缓解方法。
● 进行缓解方法的对比性试验。
研究的第一部分是分析水泵房注入度的问题,经证实主要是水兼容性的问题,采出水中有悬浮的微乳液和石蜡反相乳液;研究的第二部分关注的是在游离水脱水器中形成石蜡沉积层。
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该部分的分析包括:
● 发现最相似的化学物质进行研究和测试。
● 比较每种化学物质的性能。 ● 发现需要矫正的所有设备缺陷。 过程:
收集乳液样本并与相同比例的采出液混合。然后将28种不同的驱散剂化学物质添加到28份浓度1000ppm的离心试管中并摇晃,竖立试管10分钟,该时间与游离水脱离器中的油相形成时间等同。用滴管提取乳液样本上层的10%。确定BS&W(底部沉淀物和含水),离心后记录沉淀物厚度和水质。从第一轮试验可以看出测试的化学物质范围从28种缩小到4种,其中包括百索福,来自供应商B的一种化学物质和来自供应商C的两种化学物质。进行第二轮试验更加详细,百索福在这两轮试验中都脱颖而出。
第三轮试验检查采出水的反乳化作用。将百索福与来自其中一个供应商的4种化学物质和来自另外一个供应商的两种化学物质进行了对比。在这次测试中,百索福与其中一种化学物质同样有效,但百索福无毒可生物降解,还可以作为一种驱散剂和反乳化剂,所以使用效果更佳。 在完成两个阶段的研究后,库特建议无需再使用额外的设备,只需使用少量的化学物质解决游离水脱离器的瓶颈。此次在化学处理方面的研究节省了运行商超过500000美金的资金费用和每年10000美金的运行成本。 结论:
测试结果表明百索福形成油和水的微乳液和使石蜡成为乳相悬浮于油中。可以看出微乳液中的水要少于BS&W(底部沉淀物和含水)标准,因此可以将该溶液直接输送到炼油厂。除此之外,表面活性剂处理将石蜡驱散回油中,减少潜在的污染流,减少处理费用,增加销售量。
百索福可作为有效的驱散剂和反乳化剂,而且无毒可生物降解,是处理油井、管道、油罐和容器中石蜡积聚的最有效和最安全的方法。除此之外,百索福安全环保,是处理石蜡问题的最具价值的解决方案。
三、其它应用范围
百索福除了解决油井清防蜡,还能解决以下问题:
1、紧急泄漏处理
应用于燃料溢出时,百索福产品可用于消除火灾和爆炸危险。以稀释溶液的形式喷到溢出物上,
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它能够压缩和封装接触到的碳氢化合物分子,能够熄灭A级和B级的(碳氢化合物)火焰。
2、蒸汽抑制&气味控制
百索福产品可以在潮湿多风的条件下应用,无需专用设备,控制造成危害或者在邻近区域产生令人生厌的气味,蒸汽。
3、土壤整治
百索福产品可用于现场或非现场整治项目,松动和溶解了碳氢化合物,污染物的提取量达99%。残余污染物的生物修复也会通过加强碳氢化合物的生物利用度而加快。
4、罐体清洁
百索福产品能够用于溶解罐底和其它类型的碳氢化合物污泥。采用压力喷洒的方法应用百索福溶液,然后进行搅拌,使污泥中剩余的碳氢化合物能够快速转换,同时能够抵抗危险的挥发性有机物蒸汽,减少硫化氢的释放。百索福产品还可用作表面清洁剂,因此可以以一种对环境无害的方式去除容器壁和相关设备的污垢。
5、设备除污
可用于清洁炼油厂设备、钻探设备、溢出清理现场等。使用恰当稀释的百索福溶液,采用标准压力清洗设备,可去除所接触到的大多数油和焦油,对于更严重的污染,可能需要热水喷雾系统。
6、其它应用
百索福产品还能用于其它一系列应用中,如:油脂分离器清洁、除去油井中的石蜡、污水管道系统、减少油或燃料的意外泄露、船上的污染控制等。
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