石油蜡产生

石油是有多种成分组成的，一般都含蜡。自从人类石油开采以来，就无时无刻不与蜡打着交道。蜡在油管道中的聚积是石油工业中令人头痛的难题。据上世纪80年代后期不完全统计，仅美国每年用于清除油井结蜡的这项费用就高达600万美元。所以蜡也是石油科技工作者长期探讨的课题之一。

在油田未开发之前，原油是埋在地层中的，这时是处于高温、高压条件下，原油大多呈单相液体存在，蜡是完全溶解在原油之中的。在油层的开发过程中，当原油从油层流入井底，再从井底沿井筒举升到井口时，随着压力、温度降低到一定程度后，蜡就从原油中离析出来，形成的结晶颗粒在一定条件下聚积增大，并且不断地黏结在油管壁上，这就是油井的结蜡。

科学家调查了已探明的世界各个油田，发现了一个十分有趣的现象，即高含蜡原油很少产自世界最丰富的油产区，如中东、马拉开波湾、墨西哥、美国德克萨斯等地。而地球各大洲的一些特定区域，包括我国的一些油区的第三系，原油中的含蜡量则很高。

产出高含蜡原油的地层具有以下几个方面的特征:

1. 几乎都是砂泥质岩系;2.所有岩系均在低含盐或半含盐环境中形成;3.大多数地层都含煤层、油页岩或其他高碳质沉积物;4.生油层大多形成于靠近陆地边缘的湖泊、海湾及三角洲地区;5.蜡与硫互相不容，即在产出高蜡原油的地层中含硫量低，产出高含硫原油的层系中含蜡量低。

人们终于认识到，高含蜡原油反映了某类生油物质的影响，这些物质主要生于淡水、低含盐的水体和沿海沉积环境中。例如，我国东部大部分油田就形成于这类沉积环境，所以大多高含蜡。高含蜡原油几乎不产于广阔海洋的正常海相沉积物中，这一点，在我国西北地区古生代低层油藏中也有验证。

高含蜡原油主要生成在第三纪、白垩纪和石炭纪时期的地层中，这些地质历史时期正是陆生生物繁盛的时期。所以有理由相信在地区历史中，生油物质至少会有一部分为陆源植物物质，而且正是它们使原有的蜡质大大增加了。

石油蜡是一种固态烃，主要成分为石蜡。它存在于原油、馏分油和渣油中，具有蜡的分子结构，熔点30℃-35℃。

井口、地面管线的结蜡，井口回压增大，深井泵压头增大。

深井泵出口结蜡、油管沿程损失增大、地面驱动系统负荷增大。

下泵部位结蜡、泵的吸油状况变差。

泵吸入口以下结蜡，泵效降低，易烧泵。

结蜡对产量的影响。缩小了油管孔径，增大抽油杆外径，增加了油流阻力，使油井减产，严重时会把油井堵死，发生卡泵现象。深井泵结蜡易产生泵漏失，降低泵的充满系数，减少抽油井的产量。

结蜡对悬点载荷的影响。抽油机井在生产过程中，如果油管内结蜡严重，在结蜡井段的摩擦阻力增大。上冲程中增加悬点载荷;下冲程中故减小悬点载荷。也就是说，结蜡引起交变载荷的增大，影响抽油杆工作寿命。

结蜡易造成对杆管偏磨，增加作业工作量。

由于各个油田的情况不同，蜡的性质也会各异，在常规的原油开采过程中，除蜡的方法主要为:机械方法、热力学方法及化学方法等。近年来，人们又摸索出一些新的除蜡方法。

有一种间接的除蜡方法，可利用太阳能进行二次采油。它是在井口将采出的原油加热，再将一部分加热了的原油注回油层中去，从而降低了油层中剩余原油的黏度，使这部分原油易于开采、泵送和处理加工。首先，科技人员利用太阳能(也可以利用地热等其他低价能量)加热原油储罐内密闭的换热盘管中的循环工作液体，工作液体将热能传递给储罐中的原油;然后，再将已加热的原油泵入油层，加热油层中的剩余原油，使其黏度下降，提高原油采收率。需要指出的是，这种储油罐通常位于一口或多口生产井附近，用于临时储存从油井输出的原油。

在现阶段，我国的油井大多数还使用传统的刮蜡器方法除蜡，费时又费工，效率低下。而国外一些油田，目前已开始采用商品化的细菌制品，控制油井结蜡。在生产实践中，人们将固态的或液态的细菌制品注入到适合的油井井底，使细菌在那里生长繁殖并不断地氧化原油中的蜡质组分，同时产生有机酸等中间代谢产物，减少原油中的蜡质含量，增加蜡质组分在原油中的溶解度，从而达到控制油井结蜡的目的。

现国外一些油田多运用非化学的方法来预防和消除流体中石蜡的形成、预防油井及管路中石蜡的堆积，同时在消除颗粒物静电、水垢处理等方面都有非常成熟的应用。电磁防蜡除垢器(简称LKC)已经被证实能在石蜡控制、水处理/水垢控制中代替化学物质的使用，极大的减少了对设备中所需的管道清理。

原油开采和输油管线存在的一个主要问题是石蜡积聚，限制原油流动。原油产量由给定时间内经过任何给定管道的流量所决定。过去是用热油、清管和化学方法控制石蜡沉积，现在用因爱特石油流量电磁流体稳定系统能够稳定原油。保持石蜡悬浮于溶液中。

如同水和其它流体，油有一个当暴露于感应场中可以被改变的分子结构。电磁力粘接工艺是通过电动能将石蜡分子粘接到其它分子上以稳定石蜡分子。稳定过程(形成分子键)中和石蜡分子，失去从溶液中析出并在内管壁表面形成沉积的能力。

当此流体稳定系统被安装在地上油井口排放处时，流体极化现象对来自油井的输入油产生逆反作用，这取决于施加在碳钢管道上电磁感力有多强。这些电磁感应力重新排碳钢管道内以及油中的分子，在管壳中形成一种分子链。电磁感应力足以将石蜡分子保持在溶液中(悬浮)。电磁感应能与线圈长度无关。它是通过极化发生作用，可以在无穷尽距离上双向进行测量。例如电磁感应能的必然定律是在一段足够长钢管的中心安装一个短的感应线圈。当给线圈通电时，整个油管都会被磁化。

图 1: 当分子任意出现时，正常情况下在未处理的油中它们依附在管壁两侧。

图 2: 磁场路径。这种磁力形成正确的磁能与油系统两级分化分子。

图 3: 当分子系统处理过后，内磁力以定向阳极和阴极的方式产生一条分子链，导致上游和下游碳钢油管中的分子出现极化。

由含蜡馏分油或渣油经加工精制得到的一类石油产品，包括石蜡、地蜡、液体石蜡、石油脂等。目前，石油蜡占蜡的总耗量的90%，其余为动植物蜡(如蜂蜡、羊毛蜡等，主要组成为高级脂肪酸和醇化合成的酯类)。

石蜡 又称晶形蜡，是从原油蒸馏所得的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏，再经溶剂脱油或发汗脱油，并补充精制制得的片状或针状结晶。主要成分为正构烷烃，也有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的环烷烃。烃类分子的碳原子数约为18~30(平均分子量250~450)。主要质量指标为熔点和含油量，前者表示耐温能力，后者表示纯度。根据加工精制程度的不同，可分成全精炼石蜡、半精炼石蜡和粗石蜡三种。每类蜡又按熔点(一般每隔 2℃)分成不同品种。其中全精炼石蜡和半精炼石蜡用途很广，主要用作食品及其他商品的组分及包装材料，烘烤容器的涂敷料、化妆品原料，用于水果保鲜、提高橡胶抗老化性和增加柔韧性、电器元件绝缘、精密铸造、铁笔蜡纸、蜡笔、蜡烛、复写纸等。粗石蜡由于含油量较多,主要用于制造火柴、纤维板、篷帆布等。含油量4%~6%的石蜡，又称皂用蜡，用于氧化生产合成脂肪酸。石蜡的另一用途是经裂化生成α-烯烃。

石蜡中加入聚烯烃添加剂后，其熔点提高，粘附性和柔韧性增加，而广泛用于防潮、防水的包装纸、纸板、某些纺织品的表面涂层和蜡烛生产。通常所用的添加剂是分子量1500~15000的聚乙烯，或分子量3500~40000的聚异丁烯，添加量0.5%~3%。

地蜡 又称微晶形蜡，是从原油蒸馏所得的浅渣润滑油料经溶剂脱蜡、蜡溶剂脱油和精制而得的微细晶体，也可以天然矿地蜡以及沉积在含蜡石油油井管壁、原油贮罐和输油管线中的固体物质制得。地蜡的成分比石蜡复杂，视原油的不同，除正构烷烃外，还含有不同数量的多支链异构烷烃及环状化合物。烃类分子的碳原子数约为 40~55(平均分子量大于450)。具有良好的触变性，不易脆裂，防湿、密封、粘附性和电绝缘性好。含少量油的提纯地蜡的滴点(在标准设备中加热熔化开始滴下的温度)为67~80℃。常用于电讯元件绝缘、铸造模型(蜡模)、产品密封、地板蜡等。滴点为62℃的地蜡，掺入甘油等辅料，用于制造润面油、发蜡、冷香脂等。地蜡经适度氧化后可用作巴西棕榈蜡的代用品的组分。

液体石蜡 原油蒸馏所得的煤油或轻柴油馏分经分子筛脱蜡或尿素脱蜡制得的液态正构烷烃。熔点低于27℃，碳原子数约10~18(平均分子量150~250)，主要用于生产烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐以及非离子型合成洗涤剂(见表面活性剂)，用于氧化生产高级醇，也作为生产石油蛋白的原料。

石油脂 是含油的地蜡，为油膏状半固体。习惯上将未精制的称为石油脂，精制后的称为凡士林。商品石油脂滴点为55℃，用于制造提纯地蜡或用作润滑脂。商品凡士林中的医药用凡士林是经发烟硫酸-白土法或加氢精制法深度精制而成，滴点约40~54℃，用于配制药膏。工业用凡士林精制深度较浅，用于金属防锈或作润滑脂。