计算结蜡厚度的方法

计算结蜡厚度的方法（精选4篇）

计算结蜡厚度的方法 篇1

混合料的级配和最佳沥青用量受沥青膜厚度的影响, 并影响着混合料的集料与沥青的粘附性, 所以沥青膜厚是一个极具意义的课题, 目前有传统和新型两种计算模型, 先前的计算方法没有涉及小粒径的集料的比表面积的影响及压实度的因素[3,4]。本文提出了总结了传统和新型的计算模型, 对两种算法进行了综合评价, 给出了适当的沥青膜厚度范围。

1 沥青膜厚度传统计算模型

1.1 传统算法

美国沥青协会在维姆维姆混合料设计方法的基础上提出了矿料的比表面积的计算方法:

式中:a、b、c、d、e、f、g分别为4.7、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15、0.075 mm筛孔的累计通过的百分率。

图1是加拿大工程师爱德华兹建立的表面积计算方法, 维姆采用并假定集料都有各自的最佳油膜厚度T。

目前马歇尔设计方法和超级路面设计方法逐渐引入了该项指标作为判断最佳沥青用量的一种指针。

1.2 表面积因子推导

(2) 式为表面积因子推导公式, 由i-1筛的部分集料的表面积开始推导, 而表面积因子是 (1) 式所需要的。

式中:i为筛孔级数;Ci为在 (Di, Di-1) 筛孔范围内的集料当量表面积, r i为集料的有效密度/ (kg·m-3) ;w为水的密度/ (kg·m-3) Gi为i筛筛余集料的毛体积相对密度;K为球体指数。

其中当量表面积是留在第i筛的集料的比表面积/ (m2·kg-1) 为球型表面体与不规则形状表面积之比, 球形为1.000, 立方体为0.806, 圆锥体为0.874。

筛余的集料当量表面积为S:

(3) 是在集料当量面积与筛孔的关系的基础上确定的。

式中:Pi为在第i筛内集料质量百分比。

在 (3) 的基础上了又得出传统统表面积因子的推导方程为

式中:i=1, 2, …, N, N=7为ASTM的标准筛数;Di为筛孔孔径/mm;D8为最细筛的孔径

2 新型沥青膜厚度计算模型

2.1 新型计算模型

新型计算模型假定颗粒裹覆油膜的厚度与颗粒尺寸无关, 即每个颗粒具有相同的油膜厚度。

新的计算模型提出了隔离膜, 也就是包含沥青和小于油膜厚度的颗粒的厚度膜。对于所有集料, 隔离膜的膜厚度是均匀的, 定义集料最小尺寸为0.2, 因为纯沥青中最大的颗粒约为0.2。

图2新型计算模型, t为隔离膜厚度, t为空气到集料颗粒表面的最短距离, 。

2.2 隔离膜计算方程

采用新型计算模型图图 (2) 及隔离膜厚度, 得出平衡方程为

式中:Va———沥青混合料空隙率;为直径大于隔离膜厚度的集料的体积分量;、、为基于集料级配的统计参数;m1为集料颗粒的平均直径;m2为颗粒直径平方的均值;m3为直径立方的均值。

有结果显示采用新的沥青膜公式反算的沥青用量范围为4.55%~4.85%[7], 采用传统方法反算的沥青用量范围为4.20%~5.20%, 而试验最佳沥青用量为4.70%, 显然新方法精度高。

3 结论

3.1 新型沥青膜厚度计算模型在传统计算模型的基础上, 提出了隔离膜。

3.2 参考隔离膜来选择最佳沥青用量这一指标, 隔离膜影响矿料间隙率, 可用隔离膜厚度来反映或取代混合料的矿料附近集料表面基本被结构沥青膜所覆盖, 集料间的相互作用力也达到最大。

参考文献

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浅谈钻孔中煤层真厚度的计算方法 篇2

关键词：真厚度,传统方法,改进后的方法

煤层真厚度是评价矿产资源储量和煤层各种性质的一项重要参数, 但由于受客观条件的限制, 实际工作中很难通过实测直接获得。目前, 关于计算地层真厚度的计算公式及相关论文较多, 各种公式和参数的选择也不尽相同, 且各计算方法在计算前都必须对几何图形作繁杂的判断。本文对传统公式中钻孔为斜孔且与煤层顶底板不垂直, 钻孔倾向不垂直于煤层走向的情况进行了详细的推导, 在传统公式的基础上提出了改进后的计算煤层真厚度公式。文章将钻孔截穿煤层的情况分为8种, 归纳出了适用于各种情况的公式, 并举例证明了改进后的公式较传统公式不必考虑正负号的选取, 且计算结果不会出现负值。

1 两种计算方法

图1为煤层的一部分, 其左、右两面分别为煤层的顶、底板 (假设煤层的顶、底板平行) , 下面为水平切面, 前面为煤层的倾向断面。

设定参数如下:m为煤层的真厚度;L为钻孔取芯长度;α为钻孔倾角;δ为钻孔天顶角;β为煤层倾角;γ为钻孔截穿煤层处煤层倾向与钻孔倾向之间方位角的夹角;υ为钻孔截穿煤层处煤层倾向与钻孔倾向之间的夹角 (锐角) 。

1.1 传统方法公式推导

传统方法是指由侯德义主编的《找矿勘探地质学》[1]及叶松青、李守义等主编的《矿产勘查学》[2]中所述公式。《找矿勘探地质学》中分以下几种情况计算煤层厚度:①钻孔垂直煤层;②直孔钻进, 且钻孔与煤层成角度截穿;③斜孔钻进, 钻孔倾向垂直煤层走向, 且与煤层斜交;④斜孔钻进, 钻孔倾向不垂直于煤层走向, 且钻孔与煤层顶底板不垂直。前3种情况较为简单, 本文中不作赘述, 现对第4种情况的公式进行推导, 第4种情况又分为钻孔倾向与煤层倾向相反及钻孔倾向与煤层倾向相同两种情况, 具体推导过程如下:

由图1可知, ∠AEF、∠AEB、∠AGD、∠ECF均是直角, 故:

i钻孔倾向与煤层倾向相反 (图1a)

m=AG=AD·sinβ, 又AD=BC, 故有

ii钻孔倾向与煤层倾向相同 (图1b)

m=AG=AD·sinβ, 又AD=BC, 故有

综合i、ii两种情况的推导结果可得出煤层厚度计算的传统公式为:, 钻孔倾向与煤层倾向相反时取“1”, 钻孔倾向与煤层倾向相同时取“2”。

斜孔钻进, 钻孔倾向不垂直于煤层走向, 且钻孔与煤层顶底板不垂直时, 使用传统公式计算煤层真厚度, 需要根据钻孔截穿煤层的情况, 判断钻孔倾向和煤层倾向是否相同, 进而采用不同的计算公式。分析第ii种情况可知, 当钻孔倾向与煤层倾向相同时, 假设δ=308, β=458时, , 与实际情况相矛盾。

1.2 改进后的方法公式推导

钻孔穿过煤层可分为以下几种情况:①钻孔垂直穿过煤层顶底板;②直孔, 钻孔无倾向;③钻孔为斜孔且与煤层顶底板不垂直, 钻孔倾向与煤层走向垂直且与煤层倾向相反;④钻孔为斜孔且与煤层顶底板不垂直, 钻孔倾向与煤层走向垂直且与煤层倾向相同, 钻孔倾角小于煤层倾角;⑤钻孔倾向与煤层走向垂直且与煤层倾向相同, 钻孔倾角大于煤层倾角;⑥钻孔为斜孔且与煤层顶底板不垂直, 钻孔倾向与煤层走向不垂直且与煤层倾向相反;⑦钻孔为斜孔且与煤层顶底板不垂直, 钻孔倾向与煤层走向不垂直且与煤层倾向相同, 钻孔倾角小于煤层倾角;⑧钻孔为斜孔且与煤层顶底板不垂直, 钻孔倾向与煤层走向不垂直且与煤层倾向相同, 钻孔倾角大于煤层倾角。

经分析可知, 后3种情况中包含前面的5种情况, 前者是后者中的特例。根据钻孔与煤层倾斜之间的关系, 煤层 (真) 厚度的计算可以概括为图1所示的3种情况。具体推导过程如下:

由图1a可知, ∠AEF、∠AEB、∠AGD、∠ECF均是直角, 故:

i钻孔倾向与岩层倾向相反 (图1a)

m=AG=AD·sinβ, 故有

ii钻孔倾向与岩层倾向相同, 且钻孔倾角小于煤层倾角 (图1b)

iii钻孔倾向与煤层倾向相同, 且煤层倾角小于钻孔倾角 (图1c)

m=AG=AD·sinβ, 故有

通过以上3种情况的分析, 可将煤层厚度计算公式归纳为如下形式:

钻孔倾向垂直于煤层走向时, γ=0°或者γ180°

钻孔为直孔时, α=90°, 钻孔无方位角,

钻孔垂直穿过煤层顶底板, α+β=90°, γ=180°

经推导可知钻孔倾向垂直煤层走向、钻孔为直孔、钻孔垂直穿过煤层顶底板的情况, 即改进后的公式同样适用于①-⑤的情况。

综合上述公式可知改进后的公式:, 适用于钻孔截穿煤层的各种情况。

钻孔为斜孔且与煤层顶底板不垂直, 钻孔倾向不垂直于煤层走向时, 使用改进后的公式计算煤层厚度不必考虑正负号的选取, 且结果不会出现负值。

2 公式的验证和应用

为验证公式的可靠性, 举例如下:某钻孔见矿时天顶角308 (即钻孔倾角608) , 方位角2958 (或1158) , 煤层产状858∠458, 在进尺186m-187.5m处见矿, 矿芯长度1.2m, 求煤层真厚度。

由题意可知, θ=30°, L=1.2m, α=60°, δ=30°, β=45°, n=0.8

i采用传统公式

当钻孔方位角为2958时, 钻孔倾向与煤层倾向相同, 取“1”号, 煤层厚度为:

当钻孔方位角为1158时, 钻孔倾向与煤层倾向相反, 取“2”号, 煤层厚度为:

ii采用改进后的公式

当钻孔方位角为2958时, γ=295°-85°210°或, γ=85°-295°-210°, 煤层厚度为:

当钻孔方位角为1158时, γ=115°-85°=30°, 或γ=85°-115°=-30°, 煤层厚度为:

3 结论

分析上述计算结果可知, 传统方法计算煤层厚度时需要先判断钻孔倾向和煤层倾向是否相同, 而后进行计算, 且必须保证γ为钻孔方位与煤层方位间的正夹角。当二者倾向相反时计算结果会出现负值, 需要人为将负值改变为正值。采用改进后的公式不需要考虑正负号的选取及γ的大小, 只需取钻孔倾向与煤层倾向的差值。

运用传统方法和改进后的方法计算煤层厚度时, 都需要精确测量用于推导的参数, 传统方法需要精确测量δ、β、υ, 改进后的方法需要精确测量α、β、γ。但实际工作中, 钻孔测斜准确的话, α、δ比较准确, β、γ、υ一般是利用矿体地表产状数据。所以用于推导的参数或多或少的会受到人为因素的影响。另外在矿体产状变化较大的地区, 如变质岩区或矿体受构造影响较大的地区, 矿体产状难以获得, 两种方法计算结果的真实性均会受到较大影响。

参考文献

[1]侯德义, 等.找矿勘探地质学[M].地质出版社, 1984.

[2]叶松青, 等.矿产勘查学[M].地质出版社, 2011.

[3]梁瑞, 等.矿体真厚度计算公式探讨[J].矿产勘查, 2013, 4 (1) :75-78.

计算结蜡厚度的方法 篇3

主反应:$\text{C}\text{Ο}+2\text{Η}{}_2\underset{}{\overset{}{=}}\text{C}\text{Η}{}_3\text{Ο}\text{Η}+\text{Q}$

$\text{C}\text{Ο}{}_2+2\text{Η}{}_2\underset{}{\overset{}{=}}\text{C}\text{Η}{}_3\text{Ο}\text{Η}+\text{Q}$

$\begin{array}{l}\text{副}\text{反}\text{应}:2\text{C}\text{Ο}+4\text{Η}{}_2\underset{}{\overset{}{=}}\text{C}\text{Η}{}_3\text{Ο}\text{C}\text{Η}{}_3+\text{Η}{}_2\text{Ο}+\text{Q}(1)\\ \text{C}\text{Ο}+3\text{Η}{}_2\underset{}{\overset{}{=}}\text{C}\text{Η}{}_4+\text{Η}{}_2\text{Ο}+\text{Q}(2)\\ 4\text{C}\text{Ο}+8\text{Η}{}_2\underset{}{\overset{}{=}}\text{C}{}_4\text{Η}{}_9\text{Ο}\text{Η}+3\text{Η}{}_2\text{Ο}+\text{Q}(3)\end{array}$

$\text{C}\text{Ο}{}_2+\text{Η}{}_2\underset{}{\overset{}{=}}\text{C}\text{Ο}+\text{Η}{}_2\text{Ο}-\text{Q}(4)$

$\text{n}\text{C}\text{Ο}{}_2+2\text{Ν}\text{Η}{}_2\underset{}{\overset{}{=}}(\text{C}\text{Η}{}_2){}_{\text{n}}+\text{n}\text{Η}$2O+Q (5)

副反应式(3)和式(5)就是生成石蜡的反应,粗甲醇产品中一旦有石蜡生成,后工序难以去除,虽然石蜡对精甲醇产品的质量不会有太大影响,但对甲醇合成、精馏工序的影响较大,其沉积在合成塔内件、甲醇水冷器及连接管道、甲醇分离器内,严重时,会造成甲醇水冷器、甲醇分离器等设备及管道、阀门的堵塞,甚至连温度较高的合成塔出口管也会被石蜡堵塞,使生产不能正常运行,有时还可能被迫停车清蜡,因此,在甲醇生产过程中,避免或减少结蜡是非常重要的。

1 石蜡的性质及产生条件

石蜡是高级烷烃混合物,即脂肪族烃类,分子式为CnH2n+2,比重为0.786～0.800 g/mL,熔点在70 ℃以上,沸点在340 ℃以上,在铜基催化剂的作用下,理论上在下述情况,CO与H2会生成脂肪族烃类。

(1)催化层中含铁、钴、镍等元素时,将有如下反应[1]:

$\begin{array}{l}\text{C}\text{Ο}+3\text{Η}{}_2\stackrel{150\sim 400℃}{\to }\text{C}\text{Η}{}_4+\text{Η}{}_2\text{Ο}\\ \text{C}\text{Ο}+2\text{C}\text{Η}{}_4\stackrel{150\sim 400℃}{\to }\text{C}{}_2\text{Η}{}_6+\text{Η}{}_2\\ \text{C}\text{Ο}+2\text{C}{}_2\text{Η}{}_6\stackrel{150\sim 400℃}{\to }\text{C}{}_4\text{Η}{}_{10}+\text{Η}{}_2\end{array}$

(2)催化层中含钴、氧化钍、铝,在0.01～1.0 MPa压力下有如下反应[1]:

$\text{C}\text{Ο}+2\text{Η}{}_2\stackrel{}{\to }-\text{C}\text{Η}$2-+H2O+164.85 kJ/mol

(3)催化层中含有铁或碱金属,在0.1～4.0 MPa压力、180～350 ℃下有如下反应[1]:

$2\text{C}\text{Ο}+\text{Η}{}_2\stackrel{}{\to }-\text{C}\text{Η}$2-+CO2+204.60 kJ/mol

(4)原料气中存在水蒸气时,在含有铁的催化层上CO还会发生如下反应:

$\text{C}\text{Ο}+\text{Η}{}_2\text{Ο}\stackrel{}{\to }-\text{C}\text{Η}$2-+CO2

2 甲醇合成中石蜡生成的原因

甲醇生产过程中,石蜡生成的原因比较复杂,不但与催化剂、原料气、合成塔的结构及材质有关,而且还与合成反应工艺条件及操作方法有关。

2.1 催化剂的还原质量和使用过程的影响

催化剂还原质量的好坏,直接影响粗甲醇的产量和质量,还原质量差使副反应增多,而且在催化剂的使用过程中,随着使用时间的增加,特别是在催化剂使用中、后期,受催化剂选择性的限制,会在粗甲醇产品、设备、管道内结蜡,另外,合成反应中不可避免的会伴有少量甲酸及其它有机酸生成,而生产甲醇所用的设备几乎都是碳钢材料,因此设备及管道产生腐蚀,腐蚀后的铁质以及催化剂自身带入的铁质与原料气中的CO在一定压力和温度下有生成羰基铁Fe(CO)5的可能,生成物通过挥发、分解、气流夹带的方式沉积在催化剂表面,导致其活性下降,这样就使催化剂具备了生成脂肪烃的条件;实践证明:催化剂连续运行时间越长,铁在催化剂表面积累的就越多,脂肪烃的生成量也随之增加,使结蜡现象增多。

2.2 甲醇合成塔内件的影响

甲醇合成塔内件的结构对合成甲醇至关重要,如果内件设计与实际生产的情况不符,气体在塔内分布不均匀,导致催化剂床层温差大,温度难以控制,进而会导致石蜡的产生[2]。

2.3 操作条件的影响

2.3.1 温度的影响

目前合成甲醇使用的催化剂大都是铜基催化剂,在合成反应中,温度、压力不需太高,就具有很好的活性,并对甲醇合成有极高的选择性,而铜基催化剂中的Al、Na等在一定温度、压力下,也会促使CO与H2进行反应生成石蜡。生产实践证明:在甲醇生产过程中合成反应温度控制的太低,使入塔气温度低于催化剂正常活性温度下进入催化剂层,生成的粗甲醇就会带有大量的石蜡,主要是开车时合成反应温度还未达到正常值,停车时,合成反应温度下降,合成系统内的原料气未置换干净,这两个阶段产生的石蜡最多[3]。

操作过程中,温度大幅波动,也易生成石蜡,合成反应中,副反应对温度反应最为敏感,从动力学角度看,温度升高会使反应速度加快,但从热力学角度看,温度越高,副反应增多,所以,对于一定的反应物组成应有一个最适宜的反应温度。

2.3.2 压力的影响

合成甲醇时,合适的压力会使反应向生成甲醇的方向进行,但压力越高合成反应越易向生成高级烷烃的方向移动,石蜡生成的机率就越大,因为烃类生成反应是一个体积缩小的反应,反应物的体积比生成物的体积大的多,提高压力,有利于副反应的进行,而这些副反应发生时,反应前后其体积收缩程度较合成甲醇反应更明显,生成烃类的碳链越长,反应的体积变化越大,因此生成烃类的碳链长度与反应压力有关,压力越高,生成烃类的碳链越长。

2.3.3 空速的影响

根据CO与H2反应生成烃类机理可知:

$\text{C}\text{Ο}+\text{Η}{}_2\stackrel{-\text{Η}{}_2\text{Ο}}{\to }\text{C}{}_1\stackrel{-\text{Η}{}_2\text{Ο}}{\to }\text{C}{}_2\stackrel{-\text{Η}{}_2\text{Ο}}{\to }\text{C}{}_3\stackrel{-\text{Η}{}_2\text{Ο}}{\to }\text{C}{}_4\cdots \cdots$

在生产过程中,空速的选择尤为重要,空速过低,合成甲醇反应在接近平衡状态下进行,反应速度较低,反之反应物及生成物在催化剂表面停留的时间长,对副反应的进行提供了更多的机会,对于碳链的增长尤为有利。

2.3.4 开停车的影响

频繁的开停车也是造成结蜡的一个重要原因,开车时,反应温度还未达到正常值,反应气通过合成塔低温反应区时也易生产石蜡;停车时,生产处于不稳定状态,入塔气的氢碳比变化较大,也会使副反应增多,多碳链的脂肪烃也会增多。

3 结蜡现象对甲醇生产的影响

首先,结蜡会影响甲醇的产率。在甲醇生产中,从合成气循环压缩机返回的合成气(包括补充的新鲜气)通过中间换热器预热至200 ℃左右,进入合成塔,在塔内列管中催化剂的作用下,CO、CO2和H2在230 ℃左右反应合成甲醇,同时也伴随有石蜡等杂质的生成,出塔气甲醇含量大约在5%～6%,再经中间换热器与入塔气换热降温至90 ℃左右进入甲醇水冷器,温度进一步被降至40 ℃以下,出塔气中的气相甲醇被冷凝成液态,通过甲醇分离器分离后得到液态粗甲醇,分离后的气体返回合成气循环压缩机,经增压后进行循环,如果反应中有石蜡生成,随着出塔气温度的逐渐降低,石蜡就会被冷凝下来,形成粘稠状液体,分别粘附在管道、甲醇水冷器、甲醇分离器管壁上,增加了管壁的厚度,影响甲醇水冷器的冷却效果,使出塔气中的气相甲醇得不到充分冷却,造成甲醇水冷器出口温度升高,合成循环气中带入甲醇,甲醇带入合成塔影响甲醇产率,降低甲醇的单程转化率,影响甲醇产量,增加生产成本。

其次,结蜡造成阻力增大,增加了动力消耗。当结蜡严重时,会造成甲醇水冷器管道堵塞,甚至会造成甲醇分离器出口管道堵塞,给生产带来极大地不稳定因素,最终可能引起停车或停产,造成极大的浪费和损失。

4 结蜡现象的预防和处理

4.1 提高催化剂的质量

降低催化剂中的有害杂质,在原始开车装填或更换催化剂时,严格过筛,尽可能的避免铁质混入催化剂中,提高催化剂对甲醇合成反的选择性,抑制副反应的发生,减少结蜡现象的发生。

4.2 选择内件设计合理的合成塔

甲醇合成反应是放热反应,放热量大,催化剂有效活性温度范围窄,入塔气成分对床层温度影响大,所以要选择一种符合生产工艺状况、工艺参数易控制、减小温度波动的合成反应设备至关重要,也可避免结蜡现象的发生。

4.3 选择合理的操作条件

(1)原料气必须净化干净,维持合适的氢碳比,减少副反应及石蜡等的生成。

(2)在甲醇合成过程中,尽量避开易产生石蜡的合成反应温度区域,高温超过260 ℃、低温低于210 ℃容易生成石蜡,因此在实际生产中尽量避开这一温区。

(3)在正常生产过程中,降低合成压力,提高空速,可减石蜡的生成。

(4)严格控制工艺指标,尽量减少开停车次数和温度波动,降低石蜡生成的机会。

(5)在合成塔列管顶部装填一定高度的绝热层催化剂,使入塔气温度以最快的速度提高至催化剂活性温度区域,避开易生成石蜡的低温区域。

(6)石蜡的清理

生产过程一旦有石蜡生成,应高度重视,充分利用减负荷机会进行除蜡,或者利用大检修机会,重点清洗和清理甲醇水冷器和甲醇分离器。

通常情况下,采用提高甲醇水冷器操作温度的方法,将甲醇水冷器中的石蜡融化并利用合成循环气将其带入甲醇分离器中的“热带”操作法,清理液体粗甲醇管路中过滤器中积留的石蜡,操作方法就是人为的将甲醇水冷器的冷却水进水阀逐渐关小,使水冷器出口温度缓慢升高至80～90 ℃恒温5～10 min,熔化粘附在水冷器管壁的石蜡,然后带入甲醇分离器。

5 结 语

在甲醇生产过程中,石蜡产生的原因繁多而复杂,究竟哪些是主要原因,目前还很难准确判断,当前,只有尽量减少开停车次数,严格控制操作条件,降低催化剂中有害杂质含量,尽可能减少石蜡的生成,实现稳定生产。

摘要：煤制甲醇的生产,是基于CO、CO2与H2在铜基触媒(Al2O3、ZnO、CuO)作用下的催化合成反应。由于工艺的原因,在粗甲醇的合成生产中,常常伴有高碳链的碳氢化合物及石蜡的生成,结蜡严重时会引起甲醇水冷器、甲醇分离器堵塞,更严重时被迫停车清蜡。本文对甲醇合成过程中石蜡的形成原因及清除方法进行了探讨。

关键词：甲醇,石蜡

参考文献

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[9]王磊,张国连.我厂甲醇合成系统运行情况总结[J].山东化工,2002,31(3):28-29.

计算结蜡厚度的方法 篇4

关键词：油田地面建设,油井,结蜡机理,清防蜡

石油行业是我国经济发展的支柱之一, 油田在石化企业中占有极为重要的地位。因此, 油田油井的清防蜡方法直接影响了油井的生产效率以及石油的生产质量, 这将会影响到企业的生存与发展。有数据表明, 我国油田地面建设过程中的清防蜡方法完善还有一定的路要走, 其在不同层次都有着不同深度的问题, 微观上来说其影响石化企业自身的可持续发展, 宏观上来说其影响着社会主义市场经济秩序的发展。因此在今后的油田地面建设过程中要结合现代化的清防蜡方法, 以提高油田的生产效率, 推动我国经济的蓬勃发展。

1 油田油井结蜡体系简介

石油企业地面建设工程中探究清防蜡方法的目的是为了完成油井清防蜡的预定目标, 通过对油田油井建设项目全过程的组织、协调和控制, 从而达到最高的采油效率。油田油井结蜡体系的核心就是石蜡, 这是一种呈板状或片状的结晶体, 它的主要成分是正构烷烃, 其分子量较大, 一般在300—500之间。还有就是它的碳链结构较复杂, 通常情况下有20多个C分子, 但是它的熔沸点较低, 在50℃左右。油田油井的结蜡机理主要由温度和压力控制, 在常规油井的生产过程中, 我们要不断地降低压力、温度以及控制气体的析出速率, 让溶解在原油中的石蜡慢慢析出, 使其依附结晶在油管、油套等机器设备上。在实际生产过程中, 油田油井的结蜡产物并不是白色晶体, 它是由石蜡、沥青等各种混合物组成的黑色胶体。当这种混合胶体逐渐增多, 也就是结蜡现象太过明显, 就会导致井内的出油管道逐渐变窄, 甚至还会堵死出油管道, 在一定程度上影响了油井的生产效率。在长期的实践生产中, 我们总结了大量的油田油井结蜡规律以作参考, 首先是油井开采后期的结蜡现象比较严重, 而且原油的含蜡量越高, 其结蜡现象越明显;其次就是高温井不容易结蜡, 出砂井容易结蜡;最后就是不洁净的机器设备上易出现结蜡现象。当前, 我国大多的石油企业对油田日常建设工程项目已经认识到清防蜡措施的必要性和急迫性, 但是企业本身缺乏专业的人才和相对的技术经验, 因此有很多地方潜在着巨大的风险。所以, 采取有效的清防蜡方法, 并且建立一套科学完整的技术体系迫在眉睫, 这也是石油企业的发展基础。

2 探究油田油井的清防蜡技术方法

2.1 机械清蜡技术

顾名思义, 机械清蜡技术就是指用机械设备完成清蜡任务, 在此过程中要特别注意机械臂的使用力度, 完成精准的机械刮蜡工作。在实际的油田油井清防蜡工作中, 要通过判断油井的结蜡情况而采取不同的清防蜡方法, 例如在自喷井中, 就需要用专用刀片进行刮蜡。

通过来回拉动绞车, 使其完成清蜡工作, 并将石蜡带出油井。

2.2 磁防清蜡技术

随着现代高新技术的不断普及, 目前我国绝大部分的油田井都开始使用磁防蜡器, 以完成对油田井的清蜡工作。当前我国的油田井多采用水磁式防蜡器, 因为这种设备的稳定性较高, 也有的油田井则是采用电磁式防蜡器, 但是它们的工作原理大致相同, 都是通过进行磁场影响, 从而降低原油的凝固点, 同时也使得石蜡析出点降低, 能够有效地达到油井的清防蜡目的。

2.3 热力清洗技术

这种技术的关键就是控制温度, 通过增加热能使得抽油杆和原油的温度持续升高, 达到析蜡温度, 从而到达防蜡目的, 不仅如此, 还可以达到清洗作用。它的工作流程是通过使用较大的热容量载体, 将热能带到井中使石蜡进行融化, 一般先从油井的地步开始清洗实现了清洗以及预防的作用。值得注意的是, 热力清洗技术一般先从油井的底部开始清洗。

2.4 化学药物清洗方法

使用化学药物进行石蜡清洗, 这种方法比较传统但效果却很明显。首先是通过使用化学药物对金属表面进行喷膜, 使其获得一层保护膜, 防止出现油井的结蜡现象;其次就是通过化学药品改变石蜡的组成成分, 使其不易形成结蜡现象, 最终随着油井液流出地面。

3 结语

清防蜡方法可以让石油企业得到更好的发展机会, 在油田的日常生产方面, 可以提高原油的生产效率, 并帮助企业节约生产成本, 增加其可持续发展能力。在实际应用方面, 企业各级管理人员要随时注意各个油井的结蜡现象, 保证油田的采油效率。只有不断完善油田的清防蜡方法策略, 才能保证产油工作的顺利进行。

参考文献

[1]彭向明, 项明杰.油井结蜡机理及清防蜡技术在靖安油田的研究应用[J].石油化工应用, 2007, 04:40-43.

[2]王光朋.探讨油田油井结蜡机理及清防蜡方法[J].中国石油和化工标准与质量, 2014, 11:178.