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     

油田钡锶垢除垢影响因素的室内研究

采用乙二胺四乙酸（EDTA）的钠盐作为油田钡锶垢的除垢剂，考察了除垢剂加量及浓度、除垢时间和温度等因素对除垢效果的影响，结果表明，在反应温度为50℃、反应时间为24h、pH为9-11、除垢剂加量为150mL及浓度为20mg／L时除垢效果最好。     

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。     

DTPA清除油田钡锶垢的影响因素研究

采用DTPA除垢剂对油田钡垢进行了系统的实验,从加量、质量浓度和温度等7个方面做了研究,从中发现除垢率随其变化的规律和DTPA溶液清除硫酸钡垢的最佳的反应条件;还发现DTPA和草酸的加量为1:1时除垢率为最大;在DTPA和EDTA的复配的量为1:1时,除垢效果达到最好.     

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。     

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。     

低相对分子质量聚丙烯酸钠复合防垢剂的研制与评价

江苏油田因其地层水与注入水不配伍,结垢现象严重,对其部分区块的油井产出水进行分析,得到其钡离子浓度最高可达444.6 mg/L,锶离子浓度最高可达70.4 mg/L。考虑使用成本等因素,选取低相对分子质量聚丙烯酸钠、水解聚马来酸酐和聚天冬氨酸三种螯合物作为原料进行高效硫酸钡锶垢防垢剂的多元复配,得到低相对分子质量聚丙烯酸钠、水解聚马来酸酐以及聚天冬氨酸质量比为2.0~2.5:3.0~3.5:3.0~3.5的新型高效硫酸钡锶垢防垢剂。     

南海西部油田井下硫酸钡锶垢防治技术研究与应用

针对南海西部油田油井结硫酸钡锶垢严重影响油井正常生产,同时大幅增加修井和测试作业难度,进行了机械刮管和超声波除垢措施,采取了在油井及注水井井下连续加注化学防垢剂等防垢手段,效果均不佳。为此,开展了化学螯合除垢+挤注缓释防垢工艺研究,优选出效果最佳的除垢剂SD302和防垢剂CN201,除垢剂SD302最佳质量浓度为40%,98℃下硫酸钡垢溶垢率可达95%,防垢剂CN201的MIC值为5 mg/L,当驱替800 PV后,其质量浓度仍可达到MIC值,满足长期有效防垢需求。截至2018年5月底,南海西部油田进行了5口井化学除防垢措施,累计增油约4. 5×10~4m~3。相关实验方法和结论对海上及陆地油田结硫酸钡锶垢油井的治理具有重要指导意义。     

油田管道超声波除垢技术实验研究

目前油田管道的结垢问题已经严重影响到油田的正常生产运行,超声波除垢技术作为一种新型物理除垢技术越来越受到重视。为了深入研究超声波对油田管道除垢的效果,设计了一套超声波除垢装置,分别进行了20、28、68、120 k Hz四种频率下的超声波除垢模拟实验。针对碳酸钙垢,超声波频率为28 k Hz时除垢效果最佳;超声波作用时间为5 min时除垢效果和经济效益最佳,垢质晶体形成能力较弱;超声波作用周期为12 h时,除垢能力较强。通过对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶等四种常见的无机垢进行超声波除垢实验并对比,发现超声波对于硫酸钙垢的除垢效果最好。     

油田用碱性除垢剂

针对油井结垢及现有酸洗除垢的弊端,研制了一种可用于油井除垢的碱性除垢剂SYCG-1.碱性除垢剂SYCG-1对不同成分的垢质均有一定的除垢效果,对碳酸盐的除垢效果优于硅铝酸盐.温度和作用时间对除垢效果有较大影响,提高除垢温度和延长除垢时间可取得较好的除垢效果.对油井除垢而言,通常在注入碱性除垢剂SYCG-1后需关井24～48 h,保证碱性除垢剂与油井中垢质充分接触反应,以达到最佳的除垢效果.     

新型硫酸钡防垢剂的制备及性能评价

以马来酸酐、丙烯酸和有机酸酯为原料,以过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法制备了一种新型硫酸钡防垢剂,并通过评价不同单体配比、引发剂加量、反应温度和反应时间对防垢剂性能的影响,确定了最佳合成反应条件,具体为：马来酸酐、丙烯酸和有机酸酯三种单体摩尔比为 １∶５∶２,引发剂加量为单体总质量的5％,反应温度为60 ℃,反应时间为 5ｈ。防垢剂性能评价结果表明,当硫酸钡防垢剂加量为100 ｍｇ／Ｌ时,对硫酸钡的防垢率可以达到92.8 ％;硫酸钡防垢剂的抗温性能较好,当温度为90 ℃时,对硫酸钡垢的防垢率仍大于90 ％;随着溶液pH值的不断增大,硫酸钡防垢剂对硫酸钡的防垢率呈现出先增大后减小的趋势,防垢剂在中性至弱碱性溶液中能发挥最佳的防垢效果。     

硫酸盐垢清垢剂CNQG的复配及性能评价

结垢对于油气田开采、注水及排水工艺的实施危害极大。通过正交试验得到硫酸盐垢用清垢剂CNQG的最佳复配比为：乙二胺四乙酸（EDTA）、C酸、N酸质量比为1∶0.5∶1;清垢最优条件为：清垢温度50℃,清垢时间4 h,清垢剂浓度50 mg/L。还考察了温度、清垢剂浓度对CNQG清垢效果的影响,并与现场用清垢剂进行了清垢效果对比。结果表明,清垢温度为50℃、清垢剂浓度为40 mg/L时效果最好;CNQG清垢剂整体性能稍优于现场使用的其他3种工业品清垢剂。     

硫酸钡防垢剂MMS的制备及其性能评价

采用水溶液聚合方式制备了硫酸钡防垢剂MMS。最佳工艺条件为:n(MA)∶n(MAA)∶n(SAS)=1∶0.8∶0.1,引发剂用量1%,单体质量分数20.48%,pH=2、温度80℃,反应时间5h。在不同条件下评价防垢剂性能,防垢率最高可达99%。并根据MMS分子结构特点探讨了对硫酸钡的防垢机理。     

丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物絮凝剂的合成及性能研究

采用反相乳液聚合法,合成丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物絮凝剂,共聚单体丙烯酰胺与丙烯酸投料的摩尔比为1∶1,考察了单体浓度、引发剂浓度、乳化剂用量、亲水亲油平衡值(HLB值)、油水体积比及乙二胺四乙酸二钠用量对共聚物特性粘数([η])的影响。实验结果表明,在单体用量为52g/mL(以每毫升水中单体的克数计)、油水体积比为1.5时,体系最稳定;氧化剂的浓度为3.3mmol/L时,共聚物特性粘数最大;在HLB值为5.30、乳化剂质量浓度为4.5g/mL时,絮凝效果最好;乙二胺四乙酸二钠用量(占单体的质量)的最佳值为0.24%,共聚物特性粘数达到最大。     

胜利油田硫酸钡锶垢阻垢剂BR的研究

针对胜利油田纯梁采油厂输水管道结垢严重的问题,研制合成了硫酸钡锶垢阻垢剂BR。以顺丁烯二酸酐/烯丙基磺酸钠合成低相对分子质量顺丁烯二酸酐/烯丙基磺酸钠共聚物,其再和次磷酸钠、丙烯酸钠进行嵌段共聚,合成了硫酸钡锶垢阻垢剂BR。考察了反应温度、反应时间、基团比例对阻垢效果的影响,确定最佳合成条件为：反应温度110～120℃,反应时间5 h,阻垢剂BR中n(磺酸基)：n(羧酸基)：n(磷酸基)=1：7：2。并且考察了阻垢剂BR用量、温度、矿化度等条件对阻垢性能的影响,结果表明,阻垢剂BR具有较好的耐温性和抗盐性。在胜利油田纯梁采油厂纯47—5井输水管道中进行阻垢剂BR的阻垢性能评价试验,结果表明,阻垢剂BR能有效阻止硫酸钡锶垢生成。     

涠洲12-1油田中块油井结垢防治

涠洲12-1油田位于南海西部海域,富含SO42-的注入水(海水)与含有Ba2+、Sr2+的地层水不配伍,导致该油田中块油井结垢现象严重。所结垢为硫酸钡锶垢,硫酸钡含量约占70%,硫酸锶含量约占30%。分析了成垢机理,并对可能的7种防垢方案进行了对比分析,认为注入井调剖与油井注防垢剂组合方案是涠洲12-1油田中块油井防垢的最佳方案。     

高酸值润滑油基础油脱酸研究

以有机胺和非离子表面活性剂为联合柱撑剂制备柱撑改性钙基碱性白土。以柱撑改性钙基碱性白土为脱酸剂对高酸值润滑油基础油（简称基础油）650SN和其它重质基础油进行中和吸附脱酸研究,考察脱酸剂的层间结构和组成、脱酸剂添加量、脱酸温度、脱酸时间对基础油脱酸效果的影响。结果表明：白土与CaO质量比为5:3的柱撑改性碱性白土的脱酸效果最好,在该脱酸剂添加量为基础油质量的1.5%、反应温度80 ℃、反应时间4 h的条件下,650SN基础油的酸值从0.109 8 mgKOH/g下降到0.023 9 mgKOH/g。与普通碱性白土相比,柱撑改性钙基碱性白土的中和吸附脱酸效果好,脱酸剂用量少,且对不同种类基础油的适用性强。     

脱金属剂对卟啉镍、卟啉钒模型油脱金属效果及规律的研究

利用配制的卟啉镍和卟啉钒模型油,研究了不同类型的水溶性脱金属剂以及脱金属剂的质量分数、反应温度、反应时间对脱镍、脱钒效果的影响,并对脱镍、脱钒产物进行了紫外-可见光谱分析。结果表明,脱金属剂A(无机酸及聚合酸的盐类复合物)具有较好的脱金属效果,生成了亲水性好的镍盐、钒盐,脱镍效果随温度升高而明显提高。     

原油脱钙剂作用机理及其脱钙效果

通过对不同化学剂诸如EDTA钠盐、六偏磷酸钠盐、盐酸和RPD作为原油脱钙剂时对原油脱钙的试验研究,分析了原油脱钙剂的作用机理。结果表明,在原油脱钙过程中,脱钙剂与原油中石油酸钙的作用类似于复分解反应,原油中的环烷酸钙转化为环烷酸钠或环烷酸。不同化学剂与原油中钙之间存在化学计量关系,EDTA钠盐和六偏磷酸钠盐类化学剂在络合脱除原油中钙的同时会使原油中钠离子增加。RPD新型脱钙剂避免了钠盐化学剂的缺点,对新疆克拉玛依九区稠油、北疆原油及苏丹稠油等不同性质高钙原油,在剂钙质量比为4.0时脱钙率达90％以上。原油脱钙后,原油中的石油酸钙盐转化生成石油酸组分,不给原油引入新的有害杂质。