电磁场处理油田水防垢机理研究

结垢是油田注水过程中一个破坏性问题,它能使地面注水设备和井筒内造成堵塞或在地层内引起地层伤害。因此研究油田水防垢已经在油田生产中显得越来越重要。采用不同频率的脉冲电磁场处理油田水后,电导率、表面张力、结垢量等最大变化率分别为5.5%、10.8%、40%。根据试验结果,从分子结构、电磁场诱导微晶的形成方面,探讨分析了作用机理。     

低渗油层结垢分析及对策研究

结垢是油田注水普遍存在的问题,严重影响油田的正常生产,对此以新疆某结垢井区为例开展结垢机理分析和防垢技术研究。通过荧光光谱仪和电镜扫描分析垢样,结合水质分析和结垢趋势预测可知垢物以锶钡垢为主,成垢的主要原因在于:地层水锶、钙离子含量高,较高矿化度的采出水逐渐在井筒内壁形成垢层,且地层水与回注污水配伍性差。采用化学阻垢结合工艺防垢的方法,通过清、污水混配防垢技术最大程度去除成垢SO42-离子,选用油井井下释放式的投加方式投加溶度为100 mg/L的KZG-01。利用岩心驱替实验模拟地层真实情况实验,结果表明该方法有较好的阻垢效果且有效期长,可以用于指导现场施工。     

姬塬油田地面系统清防垢技术研究及应用

姬塬油田多层系开发,地层水矿化度较高,且注入水与地层水配伍性差,随着姬塬油田开发进程加快,地面集输系统结垢问题日见普遍且逐年突出,给原油生产及现场管理带来了诸多困难,为有效解决姬塬油田结垢严重的问题,积极开展清防垢治理研究,通过水质、垢型分析得出结垢机理,针对结垢机理筛选出了适合姬塬油田使用的高效阻垢剂;地面系统通过试验多种物理法除垢工艺,配套加药装置,优化加药位置,建立了地面清防垢体系,有效解决了姬塬油田结垢地面系统结垢严重的问题。     

非离子清水剂在渤海L油田的研究和应用

以聚乙烯亚胺为起始剂,氢氧化钾为催化剂,与环氧丙烷和环氧乙烷聚合开发出一种非离子清水剂FQ-503,从清水性能、Zeta电位、界面扩张模量和污水中聚合物含量变化等方面,与在该油田开展过试验的阳离子清水剂YQ-351进行对比,结果表明,YQ-351的水中含油量(OIW)去除率更高,水体清澈透亮,但絮体黏稠、流动性差;FQ-503的OIW去除率相对较低,但絮体分散,流动性好。在渤海L油田的现场应用结果表明,在油气水分离器入口加注20 mg/L、斜板除油器入口加注50 mg/L FQ-503,能显著降低污水系统OIW,同时污水系统聚合物保留率接近100%,无聚合物析出形成胶状物,应用效果稳定,解决了现场污水处理问题。     

碳酸钙型油田水结垢特性实验分析

为了研究油田水在不同温度、不同离子浓度下的结垢规律,对碳酸钙型油田水进行了实验分析。采用静态实验的方法,通过改变模拟油田水的温度、离子浓度和加热时间,得到了不同条件下的结垢规律。实验结果表明,油田水的临界结垢温度为42.5℃左右,主要沉淀离子钙离子的浓度对临界结垢温度有影响。在一定实验条件下,随着钙离子浓度的增加,油田水的临界结垢温度将降低。该实验结果可为油田现场及集输管道的温度设定提供参考。     

海上油田新型防垢剂的研制及性能评价

针对海上A油田采用生产污水回注时存在比较严重的结垢现象等问题,室内以丙烯酸、阳离子单体、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和次亚磷酸钠为原料,通过水溶液聚合法研制出了一种新型防垢剂HFJ-S。在分析研究了目标油田水样离子组成及静态结垢量的基础上,评价了新型防垢剂HFJ-S的防垢效果。实验结果表明,防垢剂HFJ-S的加量为50 mg/L时,对混合水样的防垢率能够达到90%以上;随着实验温度的升高和实验时间的延长,防垢剂的防垢效率逐渐下降,当实验温度为100℃时,防垢率仍能达到88.7%,当实验时间为96h时,防垢率仍能达到81.6%;在相同的加量条件下,新型防垢剂HFJ-S的防垢效果优于常用防垢剂。岩心动态驱替实验结果表明,使用加入防垢剂HFJ-S的生产污水驱替目标油田储层天然岩心至100PV时,岩心的渗透率保留率能够保持在90%以上,而使用未加防垢剂的生产污水驱替100 PV时,岩心渗透率保留率仅为50%左右。说明研制的新型防垢剂HFJ-S对目标油田生产污水和地层水具有良好的防垢效果。     

油田采出液处理药剂筛选及性能评价

针对某油田采出液进行脱水药剂及污水处理药剂评价研究。结果表明:破乳剂PRJ-6脱水效果最好,在40℃条件下,浓度为50mg/L,脱水时间为90min时,脱水率达到94.6%,且脱出水水色清撤,含油量较低。采出水为重碳酸钠水型,有结垢趋势,温度升高,结垢增加,当温度在50℃以上时,失钙率增加非常明显。筛选出的水处理药剂分别为JSJ-1净水剂100mg/L、XNJ-1絮凝剂2mg/L、有效氯30mg/L,处理后污水达到分级回注指标。防垢剂ZGJ-1浓度20mg/L,防垢率达到93.6%,可有效控制污水结垢。     

多喷嘴对置式气化灰水加碱除钙研究

灰水管道、设备结垢是制约多喷嘴水煤浆气化装置长时间运行的一个重要因素,正常情况下系统连续运行2～3个月就需要停车对管道、设备水枪作业清理,影响装置运行效率。通过降低灰水中钙离子质量分数能够有效抑制系统运行中管道、设备的结垢。通过对灰水系统加碱,引入碳酸根离子,提高灰水系统pH,促进碳酸钙的生成和局部沉降,灰水钙离子去除率高达40%,实验过程中灰水悬浮固体质量分数和其他指标未发生明显变化,碳酸钙絮凝沉降效果达到预期。     

海上油田注入水配伍性研究及防垢剂性能评价

针对海上油田注水井注水压力升高较快、达不到配注要求及注水储层堵塞严重等问题,通过水样离子组成分析、结垢趋势预测、静态配伍性及动态配伍性等试验,对目标油田注入水与地层水之间的配伍性进行了研究,并优选了复配比例(w)为1:1的PESA,FGJ-2复配防垢剂。注入水配伍性研究结果表明:目标油田注入水与地层水之间的配伍性较差,存在严重的结碳酸钙垢趋势,最大静态结垢量可达到500 mg/L以上,且注入水对储层天然岩心存在比较严重的结垢堵塞。防垢剂优选及性能评价结果表明:采用优选出的复配防垢剂,当其加量为100 mg/L,试验温度为90℃,时间为16 h时,对混合水样的防垢率能够达到98%以上。采用加入复配防垢剂的注入水驱替天然岩心,当驱替100 PV时,岩心渗透率保留率仍在90%以上,复配防垢剂能起到较好的防垢效果,可有效降低水样结垢对岩心造成的堵塞损害。     

注水开发油田油层结垢机理与防垢措施

近年来,随着注水开采技术的逐渐成熟,油田的采油率得到了显著的提高。然而因注水过程中引起的原有油层平衡的打破,造成了各种油层伤害问题的出现,最为典型的就是油层的结垢问题。本文针对目前国内油田所面临的因注水开采而引起的油层结垢问题,通过试验模拟分析讨论了这类情况下的结垢机理,并对比以往的防垢措施,提出油田水源混配防垢法。此种方法的工作机理是在地表通过采用地表水或油田污水与注入水以一定比例混配,提前去除水中的成垢离子,从而达到防垢的目的。     

超声波防垢器在含硫污水汽提装置中的应用

介绍了超声波防垢器的防垢机理及其在含硫污水汽提装置的应用情况。为降低汽提装置净化水冷却器结垢速度找到了有效途径。     

油田注汽锅炉防垢技术研究

本文阐述了油田注汽锅炉产生结垢现象的机理,同时提出了常见的油田注汽锅炉的防垢技术,包括污水硬度深度处理技术、高含硅稠油污水回收利用技术,来实现注汽锅炉防垢。     

海上油田碳酸钙垢形成的影响因素及结垢预测

本文针对海上油田生产过程中形成钙垢的问题,分析油田水结垢机理及影响CaCO_3垢形成的各种因素。以M油田为例,利用蒂夫(Stiff)-戴维斯(Davis)饱和指数法进行结垢预测,稳定指数大于0,水中Ca~(2+)已过饱和,说明M油田在生产过程中会形成CaCO_3垢,同时给出几种可行的防垢方法,为现场施工提供参考。     

海上纳滤水处理技术研究与应用

海水作为海上油田常用注水水源因存在大量成垢离子易导致后期结垢。通过静态配伍性试验、动态配伍性试验及岩心配伍性试验,考察了纳滤海水与RX-1油田地层水的配伍性。试验结果表明:纳滤海水与地层水混合后几乎无沉淀,岩心驱替100 PV,渗透率下降20%以内。矿场试验结果表明:海水经纳滤处理后,水质稳定,Ca~(2+)由366 mg/L降到平均19 mg/L,Ca~(2+)去除率为94%;SO_4~(2-)由2 690 mg/L降到平均4 mg/L,SO_4~(2-)去除率为99%。纳滤装置1 a的应用结果表明:注入端压力平稳,未出现结垢问题。     

绥中36-1油田注入水结垢情况分析及结垢防治

绥中36-1油田的注水管网中发现有结垢物存在,针对绥中36-1油田注水系统的特点,对碳酸盐垢、硫酸盐垢的结垢趋势分别进行了理论预测、计算机预测和实验验证,确定油田注水存在结垢倾向。经过对垢物的分析,确定其为碳酸钙垢,但不能形成硫酸盐垢。根据结垢特点,为绥中36-1油田注入水系统研制了BHF-04防垢剂,在现场注水井中加入BHF-04防垢剂试用了2个月后,注水管网中没有新的结垢物生成,防垢效果良好。     

油田注入水化学添加剂的种类与研究

油田注入水根据水的来源可分为地表水、地下水以及油田污水。目前国内油田主要以油田污水作为主要注入水,既解决了注入水的来源问题,又解决了油田污水难处理的问题,但是由于油田污水中含有大量的悬浮物、浮油,并存在结垢、腐蚀和细菌繁殖等问题,因此在处理时需要复杂的处理工艺,同时添加各种化学处理剂,这些化学处理剂的添加主要解决除氧、除油、防垢、杀菌、除悬浮物以及调节污水的酸碱性,因此除氧剂、除油剂、絮凝剂、p H调节剂以及杀菌剂等都属研究的范畴。     

石灰纯碱软化-絮凝法处理水煤浆气化污水的应用

针对气化污水硬度高易结垢的问题,采用石灰纯碱软化-絮凝法作为提标改造工艺,以高密度沉淀池为主要构筑物,进行预处理。实际运行结果表明,该方法在一定程度上缓解了气化污水结垢问题,保障了装置稳定运行。硬度去除率可达到72%,浊度去除率可达到77%,但受来水分散剂影响,处理效果波动较大。     

超音频脉冲防垢除垢技术应用

由于部分油田清水硬度较高,加热炉、换热器运行结垢严重,造成换热器换热效果变差,加热炉效率降低,每年均需要组织清洗维修。为此,经调研、筛选,组织了吉一联超音频脉冲防垢除垢仪现场试验。通过试验,有效改善了换热器、加热炉的结垢状况,提高了设备运行效率。该工艺可以作为油田防垢除垢辅助措施并进行推广。     

微絮凝-接触过滤技术在油田废水处理中的应用

为了提高油田废水的处理效率,降低滤后水中油和悬浮物的质量浓度,文中通过系统优化改造开发了微絮凝-接触过滤工艺。筛选确定无机高分子聚合氯化铁作为本工艺的絮凝剂,最佳投药量为3 mg/L,经现场试验考察了本工艺对油田废水处理效果。结果表明,微絮凝-接触过滤工艺滤后水中油和悬浮物的平均质量浓度分别为1 mg/L和3 mg/L,去除率分别为92%和90%,远优于传统的直接过滤。说明油田废水经本工艺处理可达到油田回注水标准,无需经过二级过滤处理,因此节省了油田污水深度处理站基建和运行的投资,具有显著的经济效益。     

油田污水水质改性技术应用现状

油田污水有机物、悬浮物、细菌含量和成垢离子含量高,容易造成注水系统结垢、腐蚀严重和堵塞地层。对油田污水水质进行改性研究,降低了水中有机物、悬浮物、细菌含量,减轻水质结垢和腐蚀速率,防止注入水水质恶化,提高注入水的水质。水质改性技术在国内油田应用效果显著,可进一步推广应用。