在原油輸送管道內(nèi)，易出現(xiàn)殘留石蠟和垢的沉積，導(dǎo)致管道內(nèi)的有效通流截面減小，造成輸油困難，降低輸量，并存在安全隱患。針對石油開采及運(yùn)輸中出現(xiàn)的結(jié)蠟與結(jié)垢的問題，國內(nèi)公司通過研究合金組分、微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)催化作用以及清防蠟和垢效果之間的相互影響規(guī)律，設(shè)計(jì)并優(yōu)化由多元合金所構(gòu)成的清防蠟和垢技術(shù)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，豐富和發(fā)展清防蠟和垢的作用機(jī)理，開發(fā)出了一種新型的、適用較廣的特種合金防蠟防垢裝置，改變了磁性材料、機(jī)械和化學(xué)清防蠟和垢的弊端，提高了石油開采與運(yùn)輸?shù)男б妗?/p>

目前國內(nèi)防蠟主要技術(shù)

近年來， 國內(nèi)外研究者通過對石油管道輸送中蠟和垢的沉積過程和形成機(jī)理進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和理論研究， 從不同角度探討蠟和垢沉積的影響因素，研制和開發(fā)出了多種清防蠟和垢的技術(shù)及產(chǎn)品， 使得石油開采過程中的結(jié)蠟和結(jié)垢問題得到了一定程度的緩解。目前， 國內(nèi)外清防蠟技術(shù)主要可以分為物理清防蠟技術(shù)和化學(xué)清防蠟技術(shù)兩大類， 所采用的清防垢技術(shù)主要為化學(xué)法。

在油田集輸油系統(tǒng)中常用的清防蠟技術(shù)主要包括如下幾個(gè)方面。１） 改變管材的性質(zhì)。可采用玻璃鋼管、 塑料管道， 以及將與蠟晶結(jié)合力較弱的涂料涂在金屬管道上等方法改變管材的性質(zhì)。對于玻璃鋼管和塑料管道，其表面光滑， 使石蠟在管壁的結(jié)晶核心有所減少， 因此蠟晶顆粒不易在管壁沉積； 涂料因?yàn)榫哂袠O性，涂在管道壁上可以形成極性的表面， 因而不利于非極性的石蠟沉積。２） 增加石蠟在原油中的溶解度。其主要方法包括加熱、 地面管線保溫以及向原油中摻入輕質(zhì)組分或其他溶劑油等。３） 磁防蠟。磁防蠟技術(shù)是通過對原油進(jìn)行磁處理， 進(jìn)而減少石蠟在管道表面的析出和結(jié)晶， 并阻礙蠟晶聚結(jié)， 從而起到防蠟的作用。４）生物防蠟技術(shù)。微生物防蠟技術(shù)是結(jié)合含蠟原油的特點(diǎn)和原油蠟沉積的機(jī)理， 通過試驗(yàn)篩選出適合所選油樣的菌種， 利用微生物本身及其代謝產(chǎn)物的作用， 達(dá)到原油輸送過程中防蠟的目的。５） 化學(xué)防蠟技術(shù)。化學(xué)防蠟技術(shù)主要是通過加入化學(xué)藥劑來起到防蠟的作用。采用該方法操作方便， 且不影響油井正常生產(chǎn)和其他作業(yè)， 除具有防蠟效果外， 還可以起到降凝、 降粘和解堵的作用， 因而是目前應(yīng)用最廣泛的一種防蠟方法。６）超聲波復(fù)合防蠟技術(shù)。超聲波復(fù)合防蠟技術(shù)是把向原油中添加防蠟劑防蠟與超聲波振蕩器防蠟結(jié)合起來的一種有效的新的防蠟技術(shù)。當(dāng)原油通過超聲波振蕩器時(shí)，由振蕩器振蕩產(chǎn)生的聲化作用可以有效地破壞和延緩石錯(cuò)結(jié)晶， 也在一定程度上降低了原油的表面張力； 同時(shí)它還可以使原油和防蠟劑得到更充分的混合， 有助于提高防蠟效果。這種防蠟技術(shù)已經(jīng)在油田的生產(chǎn)實(shí)際中得到了應(yīng)用， 取得了較好的防蠟效果。

特種合金防蠟防垢

根據(jù)多組元特種合金的設(shè)計(jì)思想， 并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用， 綜合考慮合金元素的物理化學(xué)性質(zhì)， 開發(fā)出含有多種主要組元的合金 Cu 、Ni、Zn、Pb、Fe、Sn、Co、Ag及其制備方法。研究發(fā)現(xiàn)， 該合金材料具有使原油中的蠟或者膠體物質(zhì)呈懸浮狀態(tài)， 不易聚集或吸附于管壁上， 具有較好的清防蠟和垢的作用。針對石油開采及運(yùn)輸中結(jié)蠟與結(jié)垢的技術(shù)問題， 研究了合金組分、 微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)催化作用以及清防蠟和垢效果之間的相互影響規(guī)律， 設(shè)計(jì)并優(yōu)化了由多元合金所構(gòu)成的清防蠟和垢技術(shù)結(jié)構(gòu)和參數(shù)， 豐富和發(fā)展了清防蠟和垢的作用機(jī)理， 開發(fā)出了一種新型的、適用較廣的特種合金防蠟防垢裝置， 改變了磁性材料、 機(jī)械和化學(xué)清防蠟和垢的弊端， 提高了石油開采與運(yùn)輸?shù)男б?/p>

特種合金的多主元帶來的高熵效應(yīng)能夠有效地降低系統(tǒng)的自由能，抑制合金各組元在凝固過程中的擴(kuò)散行為，增進(jìn)主元間的相容性，從而在很大程度上阻止金屬間化合物的形成，獲得單相固溶體結(jié)構(gòu)，是一類新型的特種合金材料。由于合金元素的固溶度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平衡濃度，該合金材料在原子和納米尺度具有更為精細(xì)的結(jié)構(gòu)，如納米胞狀組織、層片組織等，使合金具有新穎的物理化學(xué)性能，如特殊的電化學(xué)催化活性等。管路式特種合金防蠟防垢工具是通過這種合金電化學(xué)作用改變液體的活性，利用合金與液體物質(zhì)中組分的電負(fù)性差，使其在相關(guān)系統(tǒng)中具有某種靜電催化活性，能夠使從其表面流過的液體中組分的靜電位發(fā)生改變和產(chǎn)生極化效應(yīng)，將產(chǎn)生沉淀或聚集的物質(zhì)分散和處于懸浮狀態(tài)或溶解狀態(tài)，避免發(fā)生凝結(jié)或團(tuán)聚，有效防止和延緩水垢和石蠟在管道壁上的凝結(jié)。

特種合金防蠟防垢裝置具有節(jié)能、環(huán)保、高效、低成本和長壽命的特點(diǎn)， 可廣泛應(yīng)用于石油輸送、石油化工和油水分離等領(lǐng)域。（趙德銀）