硫酸锶垢除垢剂的影响因素研究

油田开发过程中,由于温度、压力的变化,以及地层水的化学不相容性等因素的影响,油井出现结垢是非常普遍的问题,尤其是硫酸锶垢,难溶难除,严重影响油田的正常生产。本文根据油田硫酸锶垢的防治现状,对EDTA二钠盐、NHJ、柠檬酸和聚丙烯酸钠（PAAS）进行复配,确定了油田硫酸锶垢除垢剂的有效配方。考察了除垢剂复配比例、浓度、温度、pH、除垢时间等因素对除垢效果的影响,确定了其最佳复配比例及使用条件：EDTA二钠盐/NHJ/柠檬酸/聚丙烯酸钠复配比例为1.5/2.0/1.5/2.0,除垢剂浓度为0.20 g/L,温度为70℃,pH为9,除垢时间为4 h。此时,EDTA二钠盐、NHJ、柠檬酸与聚丙烯酸钠四元复配会取得更好的除垢效果,1 g除垢剂除垢量为0.2478 g。     

硫酸钙垢除垢剂的合成及性能评价

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、乙酸乙烯酯(VAc)、丙烯酰胺(AM)和马来酸酐(MA)为原料,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,合成了一种对硫酸钙垢有良好除垢效果的四元聚合物除垢剂。采用单因素法考察了单体配比、反应物总含量、引发剂用量、反应体系pH、反应温度、反应时间等条件对合成产物除垢性能的影响,筛选出最佳合成条件如下:单体质量比m(AMPS)∶m(MA)∶m(VAc)∶m(AM)=6∶2∶0.5∶1.5,反应物总质量分数22.2%,引发剂质量分数0.5%,反应体系pH=1,反应温度60℃,反应时间4～5 h。将合成的除垢剂与柠檬酸、酒石酸和氨络合剂以2.2∶0.5∶0.5∶1质量比复配,在90℃下恒温20 h,1 g复配除垢剂能溶解硫酸钙垢0.61 g。     

碱性钡锶垢除垢剂的性能研究

为克服现有硫酸盐除垢剂的不足,增加螯合剂与添加剂之间的协同作用,提高除垢效率,研制了一种以螯合剂为主剂的碱性除垢剂SA-209,考察了除垢剂浓度、除垢时间、pH值、温度、盐浓度对硫酸钡锶垢除垢率的影响。结果表明：随SA-209 浓度、除垢时间和温度的增加,除垢剂对钡锶垢的除垢率先增加后逐渐趋于稳定;随pH值的增加,除垢率先增加后降低;随溶液中KCl浓度的增加,除垢率缓慢减小。SA-209 对钡锶垢除垢的最佳使用条件为：加量4%～12%、除垢时间4～12 h、溶液pH值11～12、除垢温度80～120℃。SA-209 对硫酸钡和硫酸锶的除垢率约为55%和65%,对以硫酸钡垢为主要成分的海上油田垢样的除垢率为72.4%;4%和12%的SA-209对N-80 钢片的腐蚀速率分别为0.2022 和0.4412 g/（m²·h）,明显低于行业标准。SA-209 具有除垢率高,对设备、管柱腐蚀低的特点,适用于酸液难溶垢的处理。图6 表2 参19     

硫酸钡/锶垢除垢剂配方优化及性能评价

为了清除油气田开发过程中产生的具有结垢致密、溶解度低以及不溶于酸碱等特点的硫酸锶钡垢,采用化 学除垢技术,首先筛选了一种螯合主剂,再优选了不同助剂,利用他们之间的协同增效以及改性作用,通过单因 素实验确定了最优的硫酸钡/锶垢除垢剂配方为：10% DTPA+6%水杨酸+0.03%聚丙烯酸钾、0.2%吐温-80,同时 考察了不同pH、温度以及反应时间下的除垢效果的影响,结果表明,当pH值为12、温度为80 ℃、反应时间为8 h 时除垢效果最佳,在此条件下对硫酸钡和硫酸锶以及实际垢样的除垢率分别为79.41%和80.56%以及59.7%。该 除垢剂具有除垢效率高、除垢时间短及成本较低的优点,在油气田除垢方面具有广阔应用前景。     

三元复合驱硅酸盐垢的影响因素及结垢机理研究

在三元复合驱驱油过程中,碱剂使地层及采出系统中形成硅酸盐垢,不仅对地层造成伤害,还给生产带来不便。本文模拟现场采出液,研究了单一硅体系、钙/镁/硅共存体系、钙/镁/铝/硅共存体系、钙/镁/硅/聚丙烯酰胺体系等4个体系,得到相应的硅结垢相图。结果表明:硅结垢的形态和过程受其他离子影响,在所考察范围内,温度越低,pH值越低,硅越易成垢;硅酸盐垢吸附在碳酸盐垢表面上,形成混合垢;铝离子与硅形成硅铝酸盐;聚丙烯酰胺将碳酸盐和硅酸盐缠绕在其内部,共同聚沉。     

硫酸盐垢除垢剂BSSR除垢反应机理与矿场应用

在DTPA和EDTA基础上进行改性处理制备了除垢剂(简称BSSR)。BSSR能够与Ba²⁺形成稳定的五元环螯合物,对硫酸钡除垢率超过90%。在高温条件下,BSSR能够与碳酸盐岩缓速反应,对比盐酸的缓速率为99.8%。BZ-X-11井由于硫酸钡结垢问题导致停产,使用BSSR解堵作业后,日产液60 m³,日产油40 m³。BZ-X-2井开发层位属于潜山碳酸盐岩储层,井底流温185℃,常规酸液在缓速和缓蚀方面很难满足需求,使用BSSR作业后,该井产气量由43 000 m³/d提升至147 000 m³/d。     

三元复合驱硅质垢的形成机理及影响因素

在注三元复合液提高采收率的过程中,碱与地层中的矿物质反应,致使采出液中硅铝离子含量增高。在采出井近井地带,由于温度和压力的变化以及不同pH值、不同硬度的水混相,在井下和近井地带产生含有硅酸盐的混合垢。硅酸盐的沉淀受陈化时间、温度、硬离子、盐浓度的影响。     

三元复合驱钙镁硅钡成垢特征研究

由于三元复合驱中的碱对储层矿物的溶蚀作用,使得岩石矿物以可溶物形态进入到储层流体,造成了严重的结垢、堵塞问题。在50℃动态环境,模拟油井采出液离子组成,进行硅钙镁钡成垢实验。研究结果表明,三元复合驱垢主要为碳酸盐、硅酸盐混合垢。随着油井采出液pH值增加,垢样中硅酸盐含量增加,碳酸盐含量降低。在pH值小于10.7时,溶液中硅酸盐沉积速度较快;pH值大于10.7时,硅酸盐沉积速度较缓慢。模拟体系中碳酸根离子含量较低(80 mg/L)时,产生片状硅酸盐沉淀;碳酸根含量较高(1100 mg/L)时,产生颗粒状碳酸盐沉淀。硅离子促进钙盐垢的沉积,在硅含量500 mg/L时,沉垢量最多,达247 mg/L。阳离子增多促进垢的生成,但在钙、钡离子未达到沉积平衡前,镁离子不发生沉积反应。     

复合凝胶成胶机理分析及封堵效果评价

研究了"无机+有机"复合凝胶的成胶机理及封堵效果。实验结果表明,"无机+有机"复合凝胶成胶后黏度超过10×10⁴ mPa·s,强度等级最高可达H级;温度越高,复合凝胶成胶时间越短,成胶强度越强;与单一无机凝胶或有机凝胶相比,复合凝胶具有半互穿式网络结构。流变性能测试表明,随剪切速率增加,视黏度降低。当岩心渗透率为6 000×10^-3μm²,封堵率可达96.24%。因此,"无机+有机"复合凝胶适用于海上油田高渗透层封堵或大孔道治理等。     

塔河油田志留系成藏条件分析

塔河油田地理位置处于新疆维吾尔自治区库车县和轮台县境内,构造位置位于塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起西南部斜坡.受加里东晚期、海西早期、海西晚期和燕山早期构造运动影响,阿克库勒凸起主体部位及南部斜坡的大部分地区缺失志留系、泥盆系、上石炭统、二叠系、侏罗系中上统,另外中-上奥陶统也遭受不同程度剥蚀,以至局部地带缺失.塔河油田大部分地区缺失志留系,目前主要在其西南部钻遇该套地层,且主要保存柯坪塔格组(S₁k)和塔塔埃尔塔格组(S₁t).区域烃源岩、储盖及圈闭条件分析表明,塔河油田及其邻区志留系圈闭多属于与地层削截或与超覆尖灭有关的地层-岩性、地层-构造复合型圈闭,少数为构造圈闭与岩性圈闭.综合研究认为志留系具备成藏的地质条件.     

三元复合驱油井中硅垢的形成机理及预测模型

油层内及油井底结垢是大庆油田三元复合驱现场试验过程中须解决的一个重大问题.基于试验区地层岩石及流体特点,对碱、表面活性剂、聚合物及三元复合体系在相关条件下的动态、静态水-岩反应进行了模拟试验,以确定这些因素对成垢作用的影响.在此基础上,根据溶度积理论建立了结垢预测模型,运用该模型对大庆杏北油田三元复合驱试验区进行了结垢定量预测.研究表明,三元复合体系中的碱对储层岩石产生了明显的溶蚀作用,使Si⁴⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等成垢离子进入溶液,在特定条件下形成了非晶质SiO₂垢等.对现场采集垢样的检测分析表明,预测结果与实际情况基本吻合.该预测模型可用于选择油田注水水质、减少对储层的损害.     

成垢动力学研究进展

结垢是溶液中存在的成垢离子在溶液达到过饱和状态下,结合生成不溶性的化合物而沉积下来的一个过程。之前对于结垢的研究多是基于热力学范畴,而对垢的沉积过程、结垢速率及影响因素还是应该从动力学角度来分析。垢的生长过程主要分为晶核形成和晶体长大两个阶段。过饱和度、流速、温度、表面能等多种因素都会对垢的生长产生影响。通过研究各个因素对垢的生长速率及垢的形态的影响,来更深入的掌握垢的生长过程。     

油气田开发中硫酸盐垢的形成及防垢剂和除垢剂研究与应用进展

结垢对于油气田开采、注水及排水工艺的实施危害极大。本文简要阐述油气田开发中硫酸盐垢的形成原因及防垢防垢技术,着重介绍硫酸盐垢防垢剂和除垢剂研究与应用进展。     

管道成垢原因及治理措施

1·萨南油田管道成垢原因(1)萨南油田采出液水质状况。2002年、2004年对聚驱361个油井的水质分析结果表明,聚驱采出液具有以下特点:①矿化度:随着注聚波及范围的扩大,原始聚驱与水驱水质矿化度差异缩小;②Ca2 含量方面:2002年聚驱中Ca2 含量低,其中47·3%的采出液中不含Ca2 ,随     

油管结垢机理及水力清垢技术研究

分析了注水井油管结垢机理及胜利油田水垢成分。选择自振空化射流进行室内试验，得出了射流压力和移动速度对清垢效率的影响规律。根据油田需要，设计了固定式和移动式两种油管清垢装置。结论认为，高压水射流清垢技术具有广阔的应用前景，社会经济效益显著     

油气田钡锶垢除垢机理及研究现状

钡锶垢为油气田生产中最难处理的一类垢,其垢体结构致密、坚硬,牢固附着于管壁上,常规酸碱除垢体系难以去除。文章通过调研,总结归纳了油气田难溶垢-钡锶垢的形成机理,在分析化学除垢剂溶解难溶垢机理的基础上,对常用的除垢剂配方单剂进行了介绍。早在2000年前后,就有关于钡锶垢除垢剂的相关研究及应用试验,通过对多个研究单位除垢剂配方对比,形成了钡锶垢除垢剂配方研制参考意见,对油气田钡锶垢除垢剂研发有一定指导作用。     

大庆油田三元复合驱过程中垢预测与垢研究

根据大庆油田三元复合驱试验的地质情况，结合复合驱体系的配方，对复合驱过程中结垢类型进行了分析。垢产生的原因为：（1）化学剂与地层内流体不配伍直接产生沉淀而结垢；（2）碱与储层矿物反应产生的离子与储层流体发生化学反应，导致不配伍的沉淀产生；（3）流体采出过程中，随着温度和压力的变化，某些物质沉淀结垢。针对这种情况，研究了不同时间（4、36、120、840h）和固／液比（1：0．5、1：1、1：2、1：4）条件下，储层不同矿物质组合与单一碱，三元复合体系静态反应相体系中的主要离子成分，并利用溶度积法预测出三元复合驱过程中储层结垢类型和结垢强增顺序。考察了Ca^2 ,Mg^2 ,Al^3 ,SiO4^4-,CO3^2-,SO4^2-,OH等离子间的配伍性。利用能谱电镜观察化学剂动态驱动实验后岩心，发现颗粒表面附存有Ca（OH）2垢和非晶态粒间充填的硅酸盐垢。对试验区中心井的产出垢分析表明，垢主要来自钻井液中的微粒，其次来自储层的颗粒。     

塔河油田志留系油气成藏特征研究

塔河油田志留系发育3种油气藏类型,分别为地层油气藏、岩性油气藏以及复合油气藏。研究认为塔河油田志留系油气藏经历多期成藏和改造过程,油气成藏可以概括为“多期充注、多期调整、晚期定型”。构造及断裂发育程度控制了油气的运聚及分布,志留系断裂活动期次和油气充注期次一致,断裂的发育程度控制了志留系油气运聚;河口砂坝和潮汐水道等相带发育的优质储层控制着油气的富集;油气主要富集在志留系剥蚀尖灭线附近形成的圈闭中。塔河油田构造地层类型油气藏以在塔河南部地区为有利区,志留系原生油气藏主要分布在托普台地区。