低温环境集输油管道清防蜡技术研究综述

总结，以期为今后管道清防蜡技术的进一步研究提供参考。

关  键  词：集输油管道;清蜡;防蜡

中图分类号：TE 832       文献标识码： A       文章编号： 1671-0460（2019）10-2377-05

Abstract： Wax deposition is an important problem in crude oil gathering and transportation. Wax deposition on the inner wall of the pipeline not only reduces the effective circulation radius of the pipeline， but also blocks the pipeline in severe cases， resulting in huge economic loss. Against that backdrop， domestic and foreign scholars have done a lot of researches on the mechanism and technology of wax prevention and removal. In this paper， the existing wax prevention and removal technologies such as cold flow wax inhibition， chemical wax removal and inhibition， pipeline materials and coating wax inhibition， thermochemical reaction wax removal， mechanical wax removal， thermal wax removal were reviewed and summarized， so as to provide reference for further research on the technology of wax removal and wax inhibition of oil gathering and transportation pipelines in the future.

Key words： Oil gathering and transportation pipeline; Wax removal; Wax inhibition

管道流動安全问题是原油集输过程中面临的重要问题。处于严寒地区的埋地集输油管道或海底的集输油管道，由于周围的土壤或海水温度较低，原油在输送过程中会有大量的热散失导致温度逐渐下降。当原油温度低于析蜡点时，其中的蜡组分开始析出，并慢慢聚集、长大，最终沉积在管道内壁上。随着蜡沉积量的增多会降低管道的有效半径，增加原油流动阻力，严重时甚至会造成管道堵塞，带来巨大的经济损失。全世界范围内处理在原油开采、运输、储存、加工过程中由于蜡沉积引起的问题，每年要花费数亿美元[1]。

面对集输油管道的蜡沉积问题，国内外学者根据多年的生产经验，以及大量的研究，提出了一些清防蜡方法与技术，部分技术已得到了广泛的应用。本文主要对冷流防蜡、化学清防蜡、管道材料及涂层防蜡、热化学反应清蜡、机械清蜡、热力清蜡等清防蜡技术的原理及研究现状进行总结，以期为今后的管道清防蜡技术研究提供参考。

1  防 蜡

1.1  冷流

对于结蜡问题较埋地输油管道更为严重的海底输油管道，Merino-Garcia和Correra探讨了一种防止管壁上蜡沉积的技术—冷流。该技术的理论依据是在温度梯度为零时，即使在析蜡点以下，管壁上的蜡沉积也是可以忽略的。冷流概念是基于Coberly （1942）的先期研究工作而提出的，其工作原理示意图如图1所示[2]。

该方法通过降低集输油管道内油流的温度，使其与周围海水的温度相同，由此消除输送介质在管壁附近的温度梯度，进而防止蜡沉积，此时石蜡以固相形式分散于原油中。一些学者设计的应用在输油管段上能够使油流温度降低至与周围海水温度一致的装置已经获得了专利。但是这些装置都没有在油田生产条件下进行现场测试[3，4]。该技术在理论是可行的，但如何有效的降低输送介质的温度以及长距离输送这种冷浆体还需要进一步研究。其中冷浆体的存在使管内油的黏度大幅提升，这将对输油压力有很大影响，且当停输时此冷浆体更易胶凝等等，这些问题都是实施冷流技术之前需要研究解决的。

1.2  化学防蜡

化学防蜡通过向管输介质中添加化学物质以防止蜡沉积和蜡胶凝。按照其作用机制的不同，可将其分为化学防蜡剂、降凝剂（PPD）、石蜡分散剂三类。对原油析蜡温度（WAT）产生影响的化学物质通常被称为防蜡剂或蜡晶改进剂。对原油倾点产生影响的化学物质称为降凝剂或流动改进剂。由于以上两种化学物质通过影响蜡的结晶过程而起作用，所以这两类化学物质有很大的重叠。即大多数防蜡剂也具有降凝剂的功能。蜡晶分散剂是一些表面活性剂，其可通过吸附在管道壁面和蜡晶上而起作用[5]。