專利名稱：一種具有抑制液體中蠟的析出和團(tuán)聚功能的特種合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬功能材料，特別提供一種具有抑制含蠟液體中蠟的析出和團(tuán)聚功能的新型特種合金。
背景技術(shù)：
原油中一般都含有蠟，我國有許多含蠟量很高的油田。在采油作業(yè)時,原油從地下到地面的過程中由于溫度不斷降低，原油中的蠟在溫度達(dá)到析蠟點(diǎn)(一般在40°C左右)后會析出并在抽油桿和管壁上凝結(jié)，最終導(dǎo)致抽油作業(yè)停止，必須通過“洗井”除去凝固的蠟才能繼續(xù)抽油，清防蠟成為原油生產(chǎn)的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。洗井最常用的方法是熱洗或化學(xué)清蠟，這固然有效，但必需停止采油作業(yè)并經(jīng)歷數(shù)天的排水期后才能重新開始抽油作業(yè)，同時有大量化學(xué)物質(zhì)的排放，嚴(yán)重影響原油生產(chǎn)效率和污染環(huán)境。在原油生產(chǎn)的地面系統(tǒng)(輸油管道和原油處理系統(tǒng))中也存在清防蠟問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有抑制含蠟液體中蠟的析出和團(tuán)聚功能的新型特種合金，該合金在與含蠟液體接觸時具有特殊的電化學(xué)活性，可有效抑制液體中蠟及某些其它組分的析出、沉淀和團(tuán)聚，可用于含蠟液體的清防蠟處理。本發(fā)明具體提供了一種具有抑制液體中蠟的析出和團(tuán)聚功能的特種合金，其特征在于按重量百分比計(jì)，所述特種合金的化學(xué)組成為=Ni 5 30，Cu 30 70，Zn 5.0 30，Sn I. 0 I. 0，Pb I. 0 5. 0，Co 0. 5 2. 0，RE 0. I I. 0 ;其中 RE 為稀土元素，選自 La、Ce、Pr、Nd、Gd之一或其組合。作為優(yōu)化選擇，該合金還可含有元素Ti、Fe、B之一種或多種，其重量百分比為Ti0. 5 I. 0, Fe 0. I I. 0、B 0. 05 0. 15。本發(fā)明具有抑制液體中蠟的析出和團(tuán)聚功能的特種合金，其特征在于所述合金的具體形態(tài)是棒狀、管狀、粉末狀、球狀、多孔板狀、多孔管狀或其組合。本發(fā)明所述具有抑制液體中蠟的析出和團(tuán)聚功能的特種合金，其特征在于所述合金可以采用常壓感應(yīng)爐或真空感應(yīng)爐制備，冶煉過程中按元素的平衡壓和穩(wěn)定性確定添加順序以準(zhǔn)確控制合金組成，采用常壓或真空澆注，錠模充分預(yù)熱至適當(dāng)溫度以確保合金有均勻的宏觀組織和微觀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述的具有抑制含蠟液體中蠟的析出和團(tuán)聚功能的新型特種合金，具體可以應(yīng)用于原油油井及地面系統(tǒng)的防蠟。本發(fā)明所述的防蠟特種合金在用作防蠟用途時，其使用方法具體是將所述防蠟合金作為工作介質(zhì)，串接在油井抽油泵的下部，或地面系統(tǒng)的管路中。本發(fā)明所述防蠟特種合金的使用方法中，防蠟合金的具體形態(tài)是以下幾種之一或其組合粉末狀、圓球狀、多孔管狀、多孔板狀。
所述防蠟特種合金的使用方法中，防蠟特種合金的總表面積應(yīng)與液體流量和液體特性相適配,合金總表面積越大,所需合金量越小。本發(fā)明的原理
本發(fā)明所述具有抑制含蠟液體中蠟的析出和團(tuán)聚功能的新型特種合金，是利用防蠟特種合金與液體物質(zhì)(特別是原油和水)中組分的電負(fù)性差，使合金在合金-液體系統(tǒng)中具有靜電催化活性,能夠改變從其表面流過液體中某些組分的靜電位和極性,使液體中可能析出和凝聚的組分(如原油和水中的蠟)處于分散的懸浮狀態(tài)或溶解狀態(tài)，避免發(fā)生蠟在管路和器壁的塊狀凝結(jié)，使蠟隨液體流出，達(dá)到清防蠟的目的，適用抽油井、自噴井等各類油井及油田地面原油輸運(yùn)系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果
(I)防蠟與合金作用后，含蠟液體(如原油)中蠟在溫度降低時的析出速率顯著降低，直觀析出量明顯減少；(2)提高原油生產(chǎn)效率與使用機(jī)械的或物理的清防蠟方法相比， 使用防蠟特種合金用于油井防蠟，可以大幅延長清垢周期，大幅減少停止抽油作業(yè)的時間；
(3)環(huán)保與常用的化學(xué)除蠟方法相比，使用防蠟特種合金用于油井防蠟，避免了有害物質(zhì)的排放；(4)價廉特種防蠟合金只起催化作用，可以長期使用。


圖I合金對石蠟在柴油中析出的影響；
圖2合金對石蠟在水中析出的影響。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例所述防蠟特種合金的制備均在真空感應(yīng)爐中進(jìn)行。澆鑄成棒材后，按需要加工成所需形狀，如多孔管、多孔片、粉體或球狀。以下通過實(shí)施例對本發(fā)明的防蠟特種合金抑制液體中蠟析出的功能進(jìn)行直觀演示，和對油井防蠟效果作具體說明
實(shí)施例I
抑制石蠟在柴油中析出功能演示，合金成分重量百分比如表I所示
表I合金成分重量百分比(％)
~ [Cu [Zn [Sn I Pb [Co [Gd [Ti IB 23 3 丨54. 7 |l5. I |l. 3 丨3. I |l. 4 |o. 5 |o. 5 |o. 10
采用真空感應(yīng)爐在Ar氣保護(hù)下熔煉合金后，取合金粉。在兩只培養(yǎng)皿中放入0#柴油
和石蠟，其中一只放入合金顆粒。然后將它們放入60°C恒溫箱中至石蠟全部溶解，取出觀
察石蠟隨溫度析出情況?？梢钥吹?jīng)]有合金的培養(yǎng)皿(圖I中左側(cè)培養(yǎng)皿)中石蠟析出較
快、量多、析出物較粗，而放有合金的培養(yǎng)皿中，石蠟的析出較晚，量少、析出物細(xì)小(具體見
圖I)。Ni 5 30，Cu 30 70，Zn 5. 0 30，Sn I. 0 7. 0，Pb I. 0 5. 0，Co 0. 5 2. 0，RE 0. I I. 0
實(shí)施例2
抑制石蠟在水中的析出功能演示，合金成分重量百分比如表2所示
權(quán)利要求
1.一種具有抑制液體中蠟的析出和團(tuán)聚功能的特種合金，其特征在于按重量百分比計(jì)，所述特種合金的化學(xué)組成為Ni 5 30，Cu 30 70，Zn 5. 0 30，Sn I. 0 7. 0，PbI.0 5. 0，Co 0. 5 2. 0，RE 0. I I. 0 ;其中 RE 為稀土元素，選自 La、Ce、Pr、Nd、Gd 之一或其組合。
2.按照權(quán)利要求I所述具有抑制液體中蠟的析出和團(tuán)聚功能的特種合金，其特征在于所述合金還含有元素Ti、Fe、B之一種或多種，其重量百分比為Ti 0.5 1.0，F(xiàn)e0.I I. 0、B 0. 05 0. 15。
3.按照權(quán)利要求I或2所述具有抑制液體中蠟的析出和團(tuán)聚功能的特種合金，其特征在于所述合金的具體形態(tài)是棒狀、管狀、粉末狀、球狀、多孔板狀、多孔管狀之一或其組合。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種具有抑制含蠟液體中蠟的析出和團(tuán)聚功能的新型特種合金，該合金在與含蠟液體接觸時具有特殊的電化學(xué)活性，可有效抑制液體中蠟及某些其它組分的析出、沉淀和團(tuán)聚，可用于含蠟液體的清防蠟處理。
文檔編號C22C9/04GK102796918SQ20111007932
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者呂曼棋, 張海峰, 胡壯麒 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所