射频脉冲水处理技术简介

防垢、除垢在油田生产中有着举足轻重的作用，但以往的处理方法均存在着不足之处。射频脉冲水处理技术是周期性地瞬间释放高能量电磁波，使水形成稳定的极化状态，极化水分子使水中的矿物质游离于水中，从而达到防垢，除垢的作用。通过在大庆油田的使用证明，该技术能保证在不同水质，不同流量和不同热交换条件下使用，并且能够满足油田生产要求，是目前比较理想的水处理技术，节能效果比较理想。     

电子除、防垢技术

从朝阳沟油田结垢井点的治理入手,针对化学除垢的缺点,开展物理除、防垢方法的试验。电子除、防垢装置的工作原理是应用电产生波场,借着关闭波场,使溶液中的离子重新排列,造成局部区域成为欠饱和状态,使碳酸钙在水中建立的溶解平衡方程向右移动,达到清、防垢的目的。     

西峰油田注入水磁处理防垢技术

以西峰油田注入水为研究对象,分析磁处理技术在不同温度、流速、延迟放置时间和磁场强度等条件下的防垢效果;同时研究了磁处理前后水分子聚集体微观结构的变化规律及磁化防垢的机理。结果表明,磁场强度、水流速度、温度以及磁化后延迟时间均影响磁处理防垢效果,其中,温度对磁处理的防垢效果影响最大;对于Ca2+浓度为1 800 mg/L的水样,在油藏温度条件下,磁场强度为99.22 A/m(7 900 Oe)、水流速度为5 mL/min时的防垢率为9.66%,而常温条件下的防垢率则高达85.34%;同时,在外加磁场的作用下,氢键结构被破坏,聚集水分子中氢原子受到的吸电子作用减弱,从而有利于水分子聚集体的分散,可以极大地减弱成垢离子的聚集。图4表5参12     

量子处理器在三元注入系统防垢中的应用

量子处理器是基于量子、共振、腐蚀及生物学等多种理论,结合油田生产实际设计制造的油田专用高效除垢、防垢设备,其防垢、除垢机理是依据自然界中每一种物质都有其固有振动频率波的特性,利用量子处理器使之产生并发出与这些物质固有振动频率相同的振动波,从而改变物理特性和晶体微观结构,提高结垢物质溶解度,达到除垢、防垢的目的。量子处理器对于解决油田三元注入系统结垢堵塞具有显著的防垢作用,对于已成垢的管线设备需要一定周期实现解堵效果。因此,应在设施投运前安装应用此类防垢技术,从而更明显地消除堵塞对三元注入产生的影响。     

掺水输油管道不停产化学清垢可行性研究

针对枣园掺水管道结垢实际，对不停产清除碳酸钙水垢的可行性作了探讨性研究。阐述了不停产清垢的技术要求及化学清垢原理；原理了试剂碳酸钙和污垢碳酸钙在不同水质中的溶解作用。从静态到动态，由定性到定量地对碳酸钙污垢的溶解作用和水质的稳定性作了试验研究，其结果表明，不停产清除碳酸钙污垢是可行的。在此基础上，复配出不停产化学清垢剂ＤＤＫ－９４３，其性能评价表明，对枣大站掺水管线污垢的溶解能力为０．４２ｔ／ｔ，     

喇嘛甸油田高频防垢技术应用效果分析

在高频电场作用下，水中离子极化，使成垢晶体发生畸变，同时在高频振荡过程中，使水中大颗粒垢晶破碎，从而起到防垢作用。试验证明，电场频率越高垢粒子的颗粒越小和越分散，而不易聚集沉降；介质流速越慢防垢效果越好；试验还证明经高频电场处理后水中的成垢物质状态在24～72h内变化不大，延时到120h后，电场作用基本消失，成垢物质晶体恢复成大块晶，接近处理前的晶体形态。     

喇嘛甸油田高频防垢技术应用效果分析

在高频电场作用下，水中离子极化，使成垢晶体发生畸变，同时在高频振荡过程中，使水中大颗粒垢晶破碎，从而起到防垢作用，试验证明，电场频率越高垢粒子的颗粒越小和越分散，而不易聚集沉降，介质流速慢防垢效果越好，试验还证明经高频电场处理后水中的成垢物质状态在２４－７２ｈ内变化不大，延时到１２０ｈ后，电场作用基本消失，成垢物质晶体恢复成大块晶，接近处理前的晶体形态。     

防垢剂挤压增强添加剂在油田的应用

北海的许多油田，由于井眼附近硫酸钡后的堆积，严重地影响了射孔孔眼和生产油管，从而影响了油井产量。垢是由于扫油的富含硫的海水与含高浓度钡离子的地层水混合产生的。解决的办法通常是定期地向地层“挤压”防垢化学药品，以阻止垢的形成。挤注过程中，防垢剂注入生产井径向几英尺范围内，以吸附和／或少量溶解沉淀的形式滞留在地层中，经过一段时间，防垢剂缓慢渗透到采出水中，从而达到预防油井结垢的目的。但是，某些情况下，防垢剂与油层基岩的结合滞留效果很差，挤压寿命短。结果导致频繁的修井，影响了井的开采，降低了产能。对解决这个问题，英国石油（BP）勘探公司和BP化学制品公司联合开发研制一种防垢挤压增强剂，既可增强防垢剂的滞留能力，又可向油层释放防垢剂。该项技术首次在英国的马格努斯油田推广应用。结果证明：该项技术不仅使地层吸附化学药品的挤压寿命提高一倍以上。而且通过降低油井停产修产的频率和连续关井时间，节省了大量资金。     

声学防垢装置

介绍了声学防垢装置的技术特点,以胜利油田孤岛采油厂螺旋板式换热器为例,分析了其现场应用效果,认为该技术在热交换设备内部换热面上防止生成硬质水垢有显著的优势.进一步推广应用该项技术,可以改善油田开发效果,提高换热效率.     

萨中油田管道及加热炉防垢技术进展

萨中油田在分析了当前采用的化学防垢方式的作用机理及作用效果后,对超声波防垢技术、MERUS防垢技术、变频共振防垢技术、微耗智能广谱电子防垢技术以及ENMAX防垢技术等5项物理防垢技术进行了现场试验,通过监测防垢效果对5项技术进行技术、经济评价,得出微耗智能广谱电子防垢技术和ENMAX防垢技术更有优势,且具有良好的推广应用前景.     

添加剂对非离子表面活性剂AEO9浊点的影响

研究了不同添加剂如无机盐、有机醇、有机酸和离子型表面活性剂对非离子表面活性剂AEO9浊点的影响。结果表明，通过盐析性的无机盐与胶束争夺水分子，使非离子表面活性剂分子从水中析出，从而降低了非离子表面活性剂的浊点；而如NaI这样的盐溶性无机盐则相反，由于其可使自由水分子增加，从而导致AEO9的浊点升高。极性有机物对AEO9浊点的影响表明，与水无限混溶的极性有机物升高了浊点，而在水中部分溶解的极性有机物降低了浊点。这是因为前一类有机物通过改变溶剂水的结构，降低了介质的极性，同时部分有机物吸附在胶束-水界面，通过其溶剂化作用使AEO9的胶团化作用受到了限制，浊点升高；而后一类有机物分子由于增溶于胶束栅栏层中，导致胶束体积膨胀，从而降低了AEO9的浊点。在非离子表面活性剂溶液中加入离子型表面活性剂，如十二烷基硫酸钠SDS、十二烷基苯磺酸钠SDBS和十六烷基三甲基溴化铵CTAB，由于离子型表面活性剂能与非离子表面活性剂形成混合胶束，胶束表面电荷密度增大，胶束间电荷斥力增大，使体系稳定，从而其浊点显著升高。加入极少量的离子表面活性剂即可使浊点显著上升，当加入的离子表面活性剂达到其临界胶束浓度（cmc）时，浊点将发生突跃。     

磁防垢技术及应用发展现状

水设备中的水垢会造成水管中水流的堵塞，从而影响热交换器的工作效率，在经济上带来相当大的损失。人们对水垢的组成、预防及水的软化进行了大量研究，并找到不同的化学和物理防垢方法。其中，磁化（永磁和电磁）水处理技术因其投资小、操作简单、无毒无污染，集防垢、除垢、杀菌、缓蚀等多种功能于一身，是一种极具发展前景的防垢除垢技术。文中介绍了磁场对水溶液物理化学性质、结晶过程、作用条件的影响，并介绍了磁场作用下离子对磁化效果的影响及磁场的记忆效应；在此基础上，阐述了磁防垢的作用机理及磁防垢除垢技术的工艺发展情况。最后指出，建立和完善定量磁处理防垢除垢理论模型是机理研究的发展趋势，在应用技术上加强磁处理技术与光、超声波等物理技术、化学投药法及生物技术协同处理工业用水，将会取得更好的效果。     

经化学处理的冷却水的再应用──为了达到零排污,必须减少水垢的形成和沉积

在过去的十多年中，工业生产工艺冷却用水的需要量已经发生了显著的变化。直流冷却已基本上被公用的再循环冷却水的方法所代替。这个方法通过增加循环水的使用来减少水的消耗。很简单，循环冷却水流经换热设备，通过冷却塔被冷却。当循环水流经冷却塔时，使一些循环水蒸发而被冷却。通过蒸发过程，水中溶解的固体逐渐被浓缩。用清洁的补给水补充蒸发的水。水中溶解的固体含量是通过排污的水量保持的。如果溶解的固体含量增加，超过了水的溶解度，从冷却水来的固体往往就沉积。沉积的水垢附着于传热表面，降低传热效率。为了实现水的零排污，重要的是减少水垢的形成和沉积的可能性。这可以通过使形成水垢的离子和细粒物质的物理分离来实现。在这类方法中，广泛使用的机械方法有两种：①石灰一纯碱流注软化和蒸汽压缩排污蒸发；②促使水垢抑制和分散的化学处理。     

南海西部W12—1油田生产水处理系统结垢分析

针对南海西部W12—1油田生产水处理系统严重结垢影响生产的实际问题，在现场调查和实验分析的基础上，对结垢的原因和机理进行了分析研究。结果表明污垢的主要成分为钙和镁的碳酸盐，其中主要是碳酸钙。结垢的原因是由于油田生产水中的可溶性碳酸氢盐（钙盐、镁盐）在加热或压力降低的条件下发生分解，生成不溶性的碳酸盐沉淀，结晶生长成坚硬的水垢附着在管道及阀门内壁，从而影响生产。根据结垢特点和实际经验提出了相应对策。     

陇东油田长效清防垢工艺研究与应用

实验针对陇东油田的结垢现状与特点,分析了结垢机理及其影响因素,研究了适合处理该油田油层结垢的化学剂进行清防垢的工艺技术。研究表明:对井筒内以碳酸钙垢为主的油井井筒内防垢选用浓度为2 mg/L的(羟基乙叉膦酸)HEDP的防垢剂;对以硫酸钡垢为主的油井井筒内结垢可选由(聚天冬氨酸)PASP与(乙二胺四甲叉膦酸)EDTMP按3:2复配而成,其质量浓度为50 mg/L的防垢剂;对马岭侏罗系油藏油井井筒内既有碳酸钙又有硫酸钡垢的预防,可选用浓度为30 mg/L的JN-518防垢剂;对地层中既有碳酸钙垢又有硫酸钡垢的油藏内部防垢可用JN-518防垢剂,其浓度应随注水时间的改变而改变。现场试验表明:井筒和地层内加入实验室研究的清防垢剂后,清防垢率明显上升,经济效益显著。     

胜利油田研制成功脉冲电磁水处理装置

胜利油田研制的脉冲电磁水处理装置获得了国家实用发明专利。该装置通过对水分子的极化和磁化，可改变分子微观结构，降低水分子有效碰撞机会，提高水的溶解能力，有效阻止晶体在管壁上结品，从而达到存热交换界面处不结垢的目的。该装置具有安装简便、自动运行、节约能源、水处理效果稳定可靠和不污染水质环境等诸多优点。     

马来酸酐接枝棉纤维的制备及其阻水垢性能

以两种高价金属盐(M2 /W3 )为引发剂,使马来酸酐和棉纤维进行接枝共聚,研究了马来酸酐的初始浓度和反应温度对接枝反应的影响;同时研究了改性后的纤维在循环冷却系统中的防垢作用。试验结果表明,马来酸酐在初始质量分数为40%,反应温度为100℃的条件下进行接枝反应能得到较高的接枝效率;改性纤维对水中钙、镁离子的吸附作用和增溶作用防止了水垢的生成。     

海上油田加快疏水缔合聚合物溶解方法研究

因为疏水侧基的存在,具有优异性能的疏水缔合聚合物溶解性较差,成为海上油田聚合物驱技术大规模应用的瓶颈,因而有必要对加速疏水缔合聚合物的溶解方法进行研究。室内实验证实疏水缔合聚合物的溶胀与溶解有明显的界限。疏水缔合聚合物干粉溶解的关键在于加速溶胀胶团中的疏水缔合聚合物分子向溶剂水中的分子扩散运动。由费克定律可知,对疏水缔合聚合物来说,溶解速度主要由固液比界面所支配,缩小溶胀胶团尺寸,就可以成指数倍增加溶胀胶团的表面积。所以溶胀胶团的尺寸越小,溶解越快。在室内通过使溶胀胶团在一定流动压差下强制过筛网,即用机械方法缩小溶胀胶团的尺寸,可以显著加快其溶解速度,使溶解时间缩短,这为海上油田矿场进行疏水缔合聚合物配制工艺的改进提供了依据。     

油田专用缠绕式变频防垢仪

油田专用缠绕式变频防垢仪是引进美国最新防垢技术，依据油田特殊成垢条件研制生产的。其产品特点如下：     

Gemini咪唑表面活性剂水溶液中构效关系的拓扑研究

采用拓扑系统研究了系列离子液体型Gemini咪唑表面活性剂(ILGIS)水溶液中的构效关系及其水合作用机理。研究结果表明,ILGIS分子疏水烷基尾链与亲水极性基团间可相互影响,且极性基团总电荷与烷基尾链端基电荷受联接基团长度的影响较为显著,两者均随联接基团长度的增加而增大。当水分子数为1~3时,ILGIS分子极性基团与水分子以1∶1型氢键形成水合团簇体;当水分子数增至4~5时,ILGIS分子极性基团与水分子以1∶2型或2∶2型氢键形成环形或笼状水合团簇体。ILGIS烷基尾链端基带有部分电荷,在相互聚集时存在静电排斥力,当ILGIS分子数较少时,其静电排斥力较弱,可忽略;随ILGIS分子数的增多,其静电排斥力逐渐增大,不利于胶束体的形成。