[发明专利]一种具有抑制液体中蜡的析出和团聚功能的特种合金

说明书

技术领域

本发明涉及金属功能材料，特别提供一种具有抑制含蜡液体中蜡的析出和团聚功能的新型特种合金。

背景技术

原油中一般都含有蜡，我国有许多含蜡量很高的油田。在采油作业时，原油从地下到地面的过程中由于温度不断降低，原油中的蜡在温度达到析蜡点（一般在40℃左右）后会析出并在抽油杆和管壁上凝结，最终导致抽油作业停止，必须通过“洗井”除去凝固的蜡才能继续抽油，清防蜡成为原油生产的重要技术环节。洗井最常用的方法是热洗或化学清蜡，这固然有效，但必需停止采油作业并经历数天的排水期后才能重新开始抽油作业，同时有大量化学物质的排放，严重影响原油生产效率和污染环境。在原油生产的地面系统（输油管道和原油处理系统）中也存在清防蜡问题。

 

发明内容

本发明的目的是提供一种具有抑制含蜡液体中蜡的析出和团聚功能的新型特种合金，该合金在与含蜡液体接触时具有特殊的电化学活性，可有效抑制液体中蜡及某些其它组分的析出、沉淀和团聚，可用于含蜡液体的清防蜡处理。

本发明具体提供了一种具有抑制液体中蜡的析出和团聚功能的特种合金，其特征在于：按重量百分比计，所述特种合金的化学组成为：Ni 5～30，Cu 30～70，Zn 5.0～30，Sn 1.0～7.0，Pb 1.0～5.0，Co 0.5～2.0，RE 0.1～1.0；其中RE为稀土元素，选自La、Ce、Pr、Nd、Gd之一或其组合。

作为优化选择，该合金还可含有元素Ti、Fe、B之一种或多种，其重量百分比为：Ti 0.5～1.0，Fe 0.1～1.0、B 0.05～0.15。

本发明具有抑制液体中蜡的析出和团聚功能的特种合金，其特征在于：所述合金的具体形态是棒状、管状、粉末状、球状、多孔板状、多孔管状或其组合。

本发明所述具有抑制液体中蜡的析出和团聚功能的特种合金，其特征在于：所述合金可以采用常压感应炉或真空感应炉制备，冶炼过程中按元素的平衡压和稳定性确定添加顺序以准确控制合金组成，采用常压或真空浇注，锭模充分预热至适当温度以确保合金有均匀的宏观组织和微观结构。

本发明所述的具有抑制含蜡液体中蜡的析出和团聚功能的新型特种合金，具体可以应用于原油油井及地面系统的防蜡。

本发明所述的防蜡特种合金在用作防蜡用途时，其使用方法具体是：将所述防蜡合金作为工作介质，串接在油井抽油泵的下部，或地面系统的管路中。

本发明所述防蜡特种合金的使用方法中，防蜡合金的具体形态是以下几种之一或其组合：粉末状、圆球状、多孔管状、多孔板状。

所述防蜡特种合金的使用方法中，防蜡特种合金的总表面积应与液体流量和液体特性相适配，合金总表面积越大，所需合金量越小。

本发明的原理：

本发明所述具有抑制含蜡液体中蜡的析出和团聚功能的新型特种合金，是利用防蜡特种合金与液体物质（特别是原油和水）中组分的电负性差，使合金在合金-液体系统中具有静电催化活性，能够改变从其表面流过液体中某些组分的静电位和极性，使液体中可能析出和凝聚的组分（如原油和水中的蜡）处于分散的悬浮状态或溶解状态，避免发生蜡在管路和器壁的块状凝结，使蜡随液体流出，达到清防蜡的目的，适用抽油井、自喷井等各类油井及油田地面原油输运系统。

本发明的有益效果：

（1）防蜡：与合金作用后，含蜡液体（如原油）中蜡在温度降低时的析出速率显著降低，直观析出量明显减少；（2）提高原油生产效率：与使用机械的或物理的清防蜡方法相比，使用防蜡特种合金用于油井防蜡，可以大幅延长清垢周期，大幅减少停止抽油作业的时间；（3）环保：与常用的化学除蜡方法相比，使用防蜡特种合金用于油井防蜡，避免了有害物质的排放；（4）价廉：特种防蜡合金只起催化作用，可以长期使用。

 

附图说明

图1  合金对石蜡在柴油中析出的影响；

图2  合金对石蜡在水中析出的影响。

 

具体实施方式

本实施例所述防蜡特种合金的制备均在真空感应炉中进行。浇铸成棒材后，按需要加工成所需形状，如多孔管、多孔片、粉体或球状。以下通过实施例对本发明的防蜡特种合金抑制液体中蜡析出的功能进行直观演示，和对油井防蜡效果作具体说明：

实施例1

抑制石蜡在柴油中析出功能演示，合金成分重量百分比如表1所示：

表1  合金成分重量百分比（%）