刘广振

摘    要：我国油田生产的80%以上原油为含蜡易凝原油，因此，管道蜡沉积是我国原油管道运输中最常见的问题。沉积于管壁处的蜡不及时清除会影响管道的运输能力，增加输送成本。微生物清防蜡技术应用于原油集输管道，会有效降低管道结蜡厚度。同时，操作简单，并避免了其它清防蜡技术可能带来的化学污染等，经济效益可观，具有较好的应用前景。

关键词：集输管道;微生物技术;清防蜡;菌种

随着现代工业的发展，石油管道工业也不断进步，为我国经济建设做出了卓越的贡献。近些年来，由于原油需求量的大量增加，管道工业迅速崛起，油气管道输送在我国有着举足轻重的地位。目前，在我国原油管道运输中最常见的问题就是“管道结蜡”，也就是原油管道中的蜡沉积现象。

一、管道蜡沉积危害

原油长输管道的蜡沉积是一个复杂的过程，在原油组分、管材性质、杂质、流速、温度、压力等多种影响因素的共同作用下，使输送变得更加困难。原油中的蜡在低温状态下会以片状晶体析出，易形成网状结构，硬度较大，使原油流速缓慢，降低原油的低温流动性[1]。随着管道的运行，结蜡层继续变厚，当达到一定的结蜡厚度时，管道的有效通流截面变窄，原油流动变慢，进而造成管线结蜡堵塞。为了避免此类安全事故的发生，并提高管输效率，有必要对原油集输管道采取清防蜡措施，采取清、防蜡措施可以[2]：减少或避免蜡卡、凝管、停流等事故，提高管道工作效率;减轻对设备的腐蚀和损害;节约能源、提高经济效益。

二、管道清防蜡技术

对于油气集输管道、长距离输送管道，管内的蜡沉积达到一定厚度后，对管道安全、稳定、高效运行的影响十分巨大。输送过程中，如无伴热情况，原油温度会逐渐降低，低于临界析蜡温度后，蜡质结晶形成的蜡沉积，可能引发管线堵塞。解决此類问题常用的技术方法分为两类：物理方法和化学方法。物理方法包括超声波防蜡、磁防蜡、清蜡器刮蜡等;化学方法是根据实际情况，定期向管道中加入化学药剂进行周期性地清蜡，化学药剂能够破坏蜡晶形态，减缓石蜡在管线壁上的沉积速率。近几年，作为一种新型清防蜡技术，生物清防蜡技术逐渐在我国得到应用，总的来说，为了达到清蜡防蜡的目的，必须先做好防蜡措施，再配合清蜡技术，保证管道的安全、正常运行。

1.机械清蜡

机械清蜡就是利用刮蜡刀、钻头等清蜡工具将油管壁上沉积的蜡刮除，使石蜡从管壁上脱离下来并随着油流流走。清蜡时，采用手摇或者电动绞车的方式，将刮蜡刀下到管道结蜡处，将粘附在管壁的蜡刮掉。管道进行清管时，一般选择软管清蜡和机械清管（携带跟踪器），需先摸清管道内情况，确保管线内无异常，再进行正常的清管作业。

与其他的清蜡方式相比，机械清蜡方法操作简单、方便，减轻工人的劳动强度，成本低，是传统的、最直接、最常用的物理清蜡方式。但是，该法也有一定的局限性，对有些特殊部位的结蜡清除不到，有时还会出现清蜡量不够的情况，并且对设备也有一定的损害。

2.热力清防蜡

热力清防蜡就是通过加热、向管道内注入热油等方法，利用热化学能提高油流和管壁蜡沉积物的温度，使石蜡软化熔化，随着油流流走，也改善了原油流动性，确保原油在管输过程中不凝、低粘，达到清蜡、防蜡的目的。随着管道的正常运行，油流不断地向外散热，油温下降。

3.改变油管表面性质防蜡法

改变管材性质防蜡法就是把管内壁加工处理成不利于石蜡沉积的表面，增加管壁的光滑度，防止石蜡粘附在管壁上。具体方法比如在管道内壁涂上一层不易与蜡晶结合的涂料，就相当于涂上了一层极性膜，不利于石蜡等机械杂质的附着和沉积。

4.电磁清防蜡

电磁清防蜡技术就是对原油进行磁处理，使石蜡在油品中呈悬浮状态，阻碍原油中的蜡晶分子聚结，失去易附着在管道内壁的能力，进而达到防蜡的效果。磁防蜡器构造简单，通电后自动进入工作状态，防蜡效果明显，基本不需要现场监控和维护保养;使用寿命长，可达十年;节能、耗电低;可广泛应用于各种类型的含蜡原油，既可用于井下举升管柱，也可用于地面输油管线。由于磁防蜡器的结构参数受到诸多因素的影响，例如原油组分、流动方向、管道压力、输送方式等因素，因此，在选择上有一定的困难，直接影响防蜡效果。

5.超声波清防蜡

超声波防蜡技术是利用原油的空化现象，使蜡在未凝结之前就被分散成细小的颗粒而悬浮在原油中，阻碍了蜡对管壁的沉积，无法形成固相的石蜡晶体，也在一定程度上降低了原油的表面张力，从而降低了原油流动阻力。该技术见效快、效果明显;工艺简单，无污染;节能、成本低;适用范围较广，也可以和其他清防蜡技术一并使用，达到更好的清防蜡效果。

6.化学清防蜡技术

化学清防蜡技术就是在管输过程中通过在油品中加入化学药剂，起到降低结蜡速率、改变原油流动性的作用，进而达到清蜡防蜡的目的。化学药剂加入到油品中，会改变蜡晶结构，使原本致密的蜡晶结构变的疏松，丧失了附着在管道内壁的能力，易被油流携带，不会在管壁大量沉积。

化学清、防蜡剂种类繁多，主要分为油基、水基、乳液型以及固体清、防蜡剂，既可单独使用，也可将几种复配使用。乳液型清防蜡剂的优势较突出，这种清蜡剂是油基、水基溶剂与具有综合效能的多种表面活性剂复配，它功能作用多，既有一定的润滑作用又能渗透于油品中，既能分散蜡晶又能溶解石蜡，故既有良好的清蜡能力，也有一定的防蜡效果。

化学清防蜡方法经济有效，且易操作，还可以降粘、解堵，所以得到广泛应用。但由于技术的局限性，在某些方面也不能完全适应当前清蜡的需求。使用化学清防蜡剂时，要根据不同情况选择不同的药剂，通用性不高、选择过程复杂，而且使用过程中，会对地层造成损害，污染环境。因此，若能克服这些阻力，生产出安全、绿色、环保、通用性高的水基乳液型清蜡剂将会给原油清防蜡领域带来巨大贡献。

三、结论

清防蜡技术也要结合现场实际情况，多方面考虑，选取高效、安全、环保、经济的方法，最终达到清蜡防蜡的目的。微生物清防蜡技术在原油集输管道中的研究和应用备受关注，已成为微生物技术研发的主要方向之一，学科领域交叉为油气集输与微生物技术提供了广阔的研究领域与美好的应用前景。

参考文献：

[1]张仁勇，赵国安，施岱艳，李林辉，张金钟，崔磊，庞有庆，袁宗睿.天然气集输管道的微生物腐蚀试验研究[J].材料保护，2019，52（11）：38-43.

[2]冯雨翔，刘子鹏，蹇欣.航空煤油微生物的控制及杀菌措施的研究[J].全面腐蚀控制，2015，29（06）：33-37.