海上油田换热器结垢原因探析

南海某海上油田换热器经常因为结垢发生堵塞,本文通过对换热器垢样及水质的分析,对海上油田换热器的结垢趋势进行了判定,确定引起加热器结垢堵塞的主要原因是硫酸钙垢的生成。随之我们又研究了水样温度及流速对换热器结垢的影响,试验结果表明随着温度的升高会加速硫酸钙垢的生成,而流速的增加却会减缓硫酸钙垢的生成。所以对于此海上油田换热器,可以通过适当降低换热温度及增加流速来缓解硫酸钙垢的生成。     

一种复合阻垢剂在玉米浆蒸发器上的应用研究

通过对某淀粉厂玉米浆蒸发器上的玉米浆、垢样进行分析,并结合外在控制指标对玉米浆质量的影响,研究了该玉米浆蒸发器的结垢问题。结果表明,该玉米浆蒸发器有明显的碳酸钙、硫酸钙结垢倾向。针对玉米浆蒸发器温度较高、玉米浆中有机质含量高、粘度高的特点,开发出一种适合该环境的复合型阻垢剂。现场应用研究表明,当加药浓度为100 ppm时,成垢离子Ca~(2+)、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)的保有率均有明显提高,玉米浆蒸发器的结垢倾向得到了有效控制。     

渤海SZ36-1油田注水结垢趋势预测与试验验证

无机结垢是油田注水过程中的严重问题之一,结垢造成了在油田开采过程中较大的经济损失,为了高效开发油田。应对结垢进行科学合理的预测,从而采用相应的防治措施。本文主要通过对渤海SZ36-1油田的地层特征及注入水特征的分析,判断所结的垢可能为碳酸钙垢和硫酸钙垢,编制相应的软件对碳酸钙垢和硫酸钙垢进行了预测。并通过静态结垢试验验证了理论预测结果。结果表明,在该油田的注水过程中有碳酸钙垢形成,但硫酸钙垢不是主要成垢类型;结垢量随温度的上升而增大。     

歧口18-1油田采油井结垢原因及阻垢技术研究

歧口18-1油田生产井出现严重结垢现象。通过分析电潜泵表面垢样组分,判断该生产井结垢原因,针对性开发出适用于该油田的阻垢剂TS-6611。对其阻碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡(锶)垢的性能进行了实验室评价。结果表明,该阻垢剂在30 mg/L的投加质量浓度下,具有良好的阻垢效果,并具有较好的耐高温性,可在宽泛的p H条件下来应用,可以满足现场生产需要,有效解决了该油井结垢的问题。     

油田管道室内静态结垢模拟实验研究

目前油田注水设备及地面管线严重的结垢现象已经影响到油田正常的生产运行,而油田常见的结垢物主要为碳酸钙、硫酸钙等盐类垢,因此有必要对油田管道盐类垢的形成及影响因素进行分析。对4种常见的盐类垢进行了室内静态结垢实验,重点研究了结垢温度、作用时间以及管道材质对结垢速率的影响。实验结果表明:在40℃和80℃时,垢质晶体的形成速率较慢,而在60℃时,垢质晶体的形成速率较快,相同温度下,不同晶体类型的结垢速率也存在较大的差异;不同盐类垢均在8 h内的结垢速率最大,随着静置时间的延长结垢速率逐渐减小;钢制挂片表面的结垢量明显大于聚乙烯管道的结垢量,说明钢制挂片与介质发生的氧化反应对垢质的形成具有一定的促进作用。     

硫酸钡溶液中Q235钢表面结垢特性研究

油田垢的主要成分有碳酸钙,还有碳酸钡、硫酸钡、硫酸钙、镁盐、硅酸盐等。国内外学者对碳酸钙结垢规律的研究很多,对硫酸钡结垢的研究相对较少。本文采用静态结垢法,研究了反应温度、pH值、成垢离子浓度等因素对Q235钢表面硫酸钡结垢的影响。实验结果表明,随pH值升高和成垢离子浓度的增加,Q235钢表面硫酸钡成垢趋势增大;随温度升高,Q235钢表面硫酸钡结垢量降低。     

HS油田注水系统结垢趋势预测

通过对HS油田注水系统水质特征进行分析,运用目前常用的结垢趋势的预测方法,对HS油田注入水的碳酸钙和硫酸钙结垢趋势进行了预测。结果表明,HS油田注入水系统具有碳酸钙结垢趋势,并无硫酸钙结垢倾向。     

油田注水井管线结垢分析及阻垢剂研制与应用

青化砭油田注水井管线结垢严重,以马来酸酐-丙烯酸-甲基丙烯酸羟乙酯(MAH)、EDTMPS、PASP和HDTMPA为原料,研制了一种复合型阻垢剂ZGJ-6,能同时高效阻止碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡锶垢,当投加量60 mg/L时,对钙盐(碳酸钙、硫酸钙)垢的阻垢率达94.52%,对硫酸钡锶垢的阻垢率达95.32%,阻垢效果优于常规阻垢剂。现场应用实验表明,在管线中投加ZGJ-6 60 mg/L后,试片光亮无结垢,同压力下的月平均注水量下降幅度和同注水量下的月平均压力提高幅度为2%～3%,变化平缓,从根本上解决了管线的结垢问题。     

延长油田某区块地层水结垢特性预测与判断

通过应用结垢预测理论对延长油田某区块长2、长6、长7、延8、延9和延10地层水的结垢特性进行了预测判断。预测结果表明,延长油田地层采出水属高矿化度污水,有氯化钙、碳酸氢钠和硫酸钠水型,易结垢离子含量较高,主要结垢形式为碳酸钙垢。不同水体混合配伍后有不同程度的结垢特性,长2和长6属于相同水质,与其他水体配伍性差,易生成难溶的硫酸钡垢。长7、延8、延9、延10四个水体混合配伍需采取碳酸钙和硫酸钙阻垢防垢措施。     

阻硫酸钙垢缓蚀阻垢剂在发电循环水中的研究及应用

循环水系统换热设备出现换热效率降低、设备腐蚀、结垢现象是普遍存在的;结垢物质一般有碳酸钙垢、锌垢、磷酸钙垢、硅酸盐垢、硫酸钙垢,而硫酸钙垢是比较难处理的。当补水中硫酸根离子浓度过高时就会产生硫酸钙垢,而且可能会引起垢下腐蚀;因此研发出高效的阻硫酸钙垢缓蚀阻垢剂应用在硫酸根离子含量高的冷却水系统中具有重要的意义。     

结垢预测软件在海上油田加热器防垢中的应用

运用Scalechem结垢预测软件详细分析研究了换热界面温度、压力和原油含水率对油田加热器结垢趋势的影响,并与Stiff-Davis饱和指数法、Skillman热力学溶解度法进行了比较,确定出影响流花油田加热器结垢量和结垢速率的主要因素。研究开发了一种可抑制高温下CaSO4结垢的阻垢分散剂TS-50610F,室内评价试验表明,当换热介质温度低于180℃时,加入TS-50610F 150 mg/L,阻垢率可达到93%以上。     

海上油田蒸汽加热器中含油污水防垢技术研究

蒸汽加热器是油田生产中广泛使用的一个热交换设备,在原油开采、炼制、天然气加工等装置中占有较大的比重。南海某海上油田用蒸汽加热器的换热界面温度在190℃左右,热交换界面极易结垢,运用Scalechem结垢预测软件对其结垢趋势进行预测并与现场垢样分析结果进行对比,确定其主要结垢类型为Ca SO4垢。研究开发了一种可抑制高温下Ca SO4结垢的阻垢分散剂TS-50610F,当换热介质温度低于180℃时,阻垢剂TS-50610F的加入量达到150 mg/L,阻垢率可达到93%以上。     

加氢裂化装置结垢分析与防治措施

某石化公司加氢裂化装置脱丁烷塔及热高分换热器发生结垢导致非计划停工。取垢样通过XRD、SEM-EDS、XRF、FT-IR分析发现,脱丁烷塔底处的泵、加热炉以及管线中垢样成分主要为Fe S;而热高分换热器壳程及副线中垢样成分以氯化铵为主,另含有少量Fe S及含Gr化合物。对此,建议炼厂升级装置材质,以减少装置腐蚀导致的Fe S结垢,严格控制Cl-含量,提高换热器注水频率或使用阻垢剂以防止换热器内NH4Cl结垢。     

SNAM装置汽提塔冷却器结垢原因分析及除垢方法研究

塔里木油田石化分公司引进的SNAM尿素生产工艺中,使用的工艺冷凝液汽提塔冷却器为一板式换热器。在使用过程中发现结垢比较严重,且结垢周期比较短,需要经常拆卸清洗。这不仅影响正常生产,还可能会造成换热器使用性能的下降。在检修中拆开换热器板片,发现结垢严重部分为冷侧,刮取板片上的污垢,通过X射线衍射仪和X射线荧光光谱仪分析,发现样品中所含主要化合物为石英(SiO2)、方解石(CaCO3)、磷酸钙(Ca3(PO4)2)以及MgCO3。分析了结垢成因,并提出了清洗换热器的措施。     

油井结垢规律及其控制措施

油田进入高含水期,地面及集输系统的结垢问题日趋严重,针对新疆某油田的结垢特点,本文选取3个区块7口典型井,通过XRD测试油井结垢的主要产物,分析了结垢的原因,采用EDTA滴定法考察了时间、温度、pH值、成垢离子浓度对结垢的影响规律,同时用静态阻垢法评价了一种复配型阻垢剂的应用效果。结果表明:该油田结垢以CaCO₃为主;结垢动力学在9h发生突变;随着温度升高,碳酸钙垢在水中的溶解度降低;pH值越高,形成垢的趋势越强;Ca²⁺、Mg²⁺和HCO₃^-浓度增加,结垢均增加,对垢的形成有一个促进作用。添加体积比为1:1的HX-1/WAS复配阻垢剂后,阻垢率达到93.9%以上,使用效果优良。     

Effects of Process Parameters on Gypsum Scale Formation in Pipes

Scaling often leads to a series of technical and economical problems in industrial plants and equipments by blocking water flow in pipes or limiting heat transfer in heat exchangers. While most contemporary studies are focusing on crystallization at heat‐exchanger surfaces and scaling on nanofilters in desalination plants, very little work has been done investigating scale formation on pipe and vessel walls. A comprehensive investigation of the effects of various process parameters in controlling the formation of calcium sulfate scale in pipes was undertaken. Supersaturation ratio, run time, and operational hydrodynamics were altered systematically to determine their influence on the scale growth rate. The results confirmed that the deposition of gypsum on pipe walls was significantly affected by these process parameters.     

低磷配方在循环冷却水系统的应用

为缓解循环水换热器结垢趋势及降低循环水系统总磷含量,公司将循环水配方由聚磷酸盐配方改为低磷配方,使用9个月以来效果明显。     

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。     

Influence of solute type and concentration on ice scaling in fluidized bed ice crystallizers

During crystallization of ice from aqueous solutions, ice crystals exhibit a marked tendency to adhere to the cooled heat exchanger wall resulting in the formation of an insulating ice layer, often referred to as ice scaling. A promising method to avoid ice scaling is the application of a solid-liquid fluidized bed heat exchanger in which fluidized steel particles remove the ice crystals from the walls. This paper presents experiments with a single-tube fluidized bed heat exchanger in which ice crystals were produced from aqueous solutions of various solutes with varying concentrations. The experiments reveal that ice scaling is only prevented when a certain temperature difference between wall and solution is not exceeded. This transition temperature difference appears to increase approximately linearly with the solute concentration and is higher in aqueous solutions with low diffusion coefficients. The observed phenomena are explained by the hypothesis that ice scaling is only prevented when the mass transfer controlled growth rate of ice crystals on the wall does not exceed the scale removal rate induced by the fluidized steel particles. In conclusion, a model based on these physical phenomena is proposed to predict ice scaling in fluidized bed heat exchangers.