长效缓蚀剂DX-1的研制

胜利东辛油田地温高,地层水和回注污水矿化度高,腐蚀严重。采用N80钢腐蚀试样,在含Cl-,HCO-3,Mg2+,Ca2+,Na+,矿化度6.29×104mg/L,pH=7.0的模拟水腐蚀介质中,实验测定了一系列单一或复配的市售有机、无机缓蚀剂在80℃(有机缓蚀剂)和60℃(无机缓蚀剂)下的缓蚀性能。发现有2种有机液体缓蚀剂(代号HS 3,HS 4)在加量为30mg/L时的缓蚀率>97%且无点蚀发生;质量比6∶4～4∶6的HS 3+HS 4在总加量10mg/L时的缓蚀率高于单用的HS 3和HS 4。HS 3+HS 4的化学成份为膦酸盐、胺、有机酸、醛及少量无机物,1∶1的HS 3+HS 4以一种高吸水树脂和一种可成胶、可固结材料为载体,经加热干燥、成型之后制成缓释型固体缓蚀剂DX 1。用量10mg/L的DX 1,60～80℃下在模拟水中的缓蚀率>97%;用量15mg/L时,80℃下在东辛油田辛1、辛3及102站外输水中使腐蚀速率分别降至0.0315,0.0753及0.0108mg/m2·h,缓蚀率分别为95.4%,92.2%及97.7%。将DX 1用于东辛油田将使腐蚀问题基本获得解决。表7参3。     

咪唑啉膦酰胺盐酸盐在油田水中的缓蚀性能研究

采用静态挂片失重法和电化学方法,研究了合成的环烷基咪唑啉膦酰胺盐酸盐(NIPH)在模拟油田水中对A3钢的缓蚀作用,并探讨了其缓蚀机理.实验结果表明:(1)NIPH在矿化度31.2 g/L的模拟油田水中对A3钢具有较好的缓蚀效果,其缓蚀效果受溶液pH值影响较大.在显酸性的模拟油田水中,NIPH的缓蚀率远高于原模拟油田水中的缓蚀率;当溶液pH为5左右时,NIPH的缓蚀效果最好,且此时水中基本无沉积物,在80℃、24 h条件下,投加量为30 mg/L时,缓蚀率可达到92.43%,A3钢腐蚀率仅为0.0249 mm/a,远好于我国石油天然气行业标准对污水腐蚀率的要求.(2)NIPH缓蚀剂具有较宽的适用温度范围(30～95℃),50℃左右时缓蚀效果最好.温度较低时,NIPH缓蚀剂以物理吸附为主;温度较高时则以配位键化学吸附为主;80℃时吉布斯吸附自由能ΔG0为38.2 kJ/mol.按电化学机理,NIPH属于阴极型为主的缓蚀剂.图1表5参8.     

固体缓蚀剂GTH油井防腐技术

为了防止胜利孤岛油田含H2S和CO2酸性气体、采出水矿化度高的油井井下腐蚀,研制了以炔氧甲基胺及其季胺盐为主缓蚀剂,酰胺咪唑啉为复配缓蚀剂,加入多种辅助组分和加工助剂,用挤压成型方法制成的固体缓蚀剂GTH(φ55mm、L250mm的棒状物)。65℃时加量15和20mg/L的主缓蚀剂对N80钢试片在油田采出水中的缓蚀率为85%和90%,加入复配缓蚀剂使缓蚀率提高1%~2%。考察了含不同量缓蚀成分的GTH在65℃(及90℃)自来水中0~30天的动、静态溶出率,确定用于孤岛油田的GTH中缓蚀成分的含量为40%,在室内测得在油田采出水中的溶出速率为2.3~2.5mg/d.cm2,按日产液量每10m3下入2m长棒状缓蚀剂,可在一定时间内使油井采出水中缓蚀成分浓度维持在13mg/L。根据7口油井的检测数据,下入GTH后采出水的腐蚀速率平均由0.138mm/a降至0.023mm/a,缓蚀率为83%。简介了将GTH下入井内的工艺。在孤岛油田将该防腐蚀方法用于35口油井,32口井的检泵周期由4个月延长至8个月以上。图5表5参3。     

吡啶季铵盐型中高温酸化缓蚀剂的合成与性能评价

以2-氨基吡啶和氯化苄为原料合成一种吡啶季铵盐,通过正交实验得到最佳合成条件:物料配比为1:4、反应温度为100℃、反应时间为8 h,反应p H值为8.5。最佳条件下合成的吡啶季铵盐与丙炔醇、无水乙醇、甲酸、肉桂醛等进行复配,得到吡啶季铵盐型系列中高温酸化缓蚀剂。缓蚀剂缓蚀性能评价实验结果:20%盐酸介质中,90℃下,HS-1缓蚀剂用量为0.4%时钢片腐蚀速率仅为2.359 g/(m~2·h);20%盐酸介质中,120℃下,HS-120缓蚀剂用量为1.5%时钢片腐蚀速率仅为20.156 g/(m~2·h);20%盐酸介质中,140℃下,HS-140缓蚀剂用量为3%时钢片腐蚀速率仅为33.658 g/(m~2·h);20%盐酸介质中,160℃下,HS-160缓蚀剂用量为4%时钢片腐蚀速率为63.332 g/(m~2·h)。实验结果表明研制的吡啶季铵盐型中高温系列缓蚀剂具有良好的缓蚀效果。     

高效低毒的复配油井缓蚀剂GC-02

中原文明寨、马寨油田采出水腐蚀性强，使用的芳胺类油井缓蚀剂DF-97毒性较大且效能较差。在80℃(井下温度)考察了低毒性的支链脂肪胺盐AU和咪唑啉盐MY-01及其复配物在油田采出水中对A3钢试片的缓蚀性能，发现AU有用量限量，MY-01 AU的缓蚀性能好于2种单剂，质量比为9／1时缓蚀性能最好，此复配缓蚀剂代号为GC-02。GC-02的缓蚀率随加量增大(10～140mg／L)而增大，加量为40mg／L时超过79％。GC02在用量10～120mg／L时的缓蚀效果好于现用缓蚀剂DF-97和QY-SL(咪唑啉类)。现场使用加量定为80mg／L，每隔3～7天按计算量从环空投加一次，6口油井由使用DF-97改为使用GC-02后，采出水中总铁含量平均由10．6mg／L降至4．7mg／L，井口挂片腐蚀速率由0．152mm／a降至0．025mm／a，单井缓蚀剂月投加量由300kg减至250kg。图1表3参1。     

适用于H2S、CO2、Cl- 较高浓度环境下的咪唑啉衍生物 缓蚀剂的制备与性能评价*

针对高含CO_2、H_2S、Cl~-的油气井环境,以十六烷酸、二乙烯三胺、1-萘基-2-硫脲为原料制备了1-(2-奈基-硫脲乙基)-2-十五烷基-咪唑啉缓蚀剂。在饱和CO_2浓度、H_2S质量浓度为30 mg/L、Cl~-质量分数为0数30%的盐溶液中,研究了缓蚀剂对钢片腐蚀形貌和缓蚀效果的影响,通过电化学极化曲线和交流阻抗谱分析了缓蚀机理。结果表明,Cl~-加速了碳钢在CO_2/H_2S介质中的腐蚀。在含CO_2(饱和)、H_2S(30 mg/L)和Cl~-(10%)的盐溶液中,缓蚀剂可减缓Cl-对碳钢的腐蚀。缓蚀剂的缓蚀效果随着Cl~-浓度的增加而下降,Cl~-含量低于20%时的缓蚀效果较好。随着缓蚀剂浓度的升高,缓蚀率增大并逐渐趋于稳定,缓蚀剂加量为100 mg/L时的缓蚀率为94.36%。该缓蚀剂属于对阴阳极作用均有抑制的混合型缓蚀剂,可在碳钢表面形成一层致密的保护膜,阻碍腐蚀介质与金属基体的接触,抑制金属的腐蚀,可用于CO_2、H_2S、Cl~-浓度较高环境下管道的缓蚀。图10参13     

防H2S腐蚀的硫脲基咪唑啉缓蚀剂研究

依据轨道能量理论,结合多齿配体与金属离子形成的五元或六元环鳌合物很稳定的特性,将多个具有缓蚀作用的官能团或结构连接到一个分子上,设计了一种具有缓蚀作用的硫脲基咪唑啉分子。以油酸、多乙烯多胺、硫脲为原料,合成了橙黄色硫脲基咪唑啉,并用红外光谱进行了结构表征。以合成的硫脲基咪唑啉为缓蚀剂主剂,复配表面活性剂、吡啶、甲醛、丙炔醇等,得到防H2S腐蚀的缓蚀剂XL-1。缓蚀剂XL-1具有良好的缓蚀性能,在25℃、H₂S质量浓度2500 mg/L、XL-1加量0.25%时,碳钢腐蚀速率为0.013 mm/a,缓蚀率达95.3%。温度从25℃升至90℃,碳钢腐蚀速率从0.007 mm/a增至0.023 mm/a,缓蚀率从95.3%降至89.0%,抗温达90℃。随NaCl加量的增大,碳钢腐蚀速率增大,缓蚀率降低。在XL-1加量0.5%、NaCl质量分数10.0%、H2S加量2500 mg/L、腐蚀温度55℃的条件下,H2S对碳钢的腐蚀速率为0.027 mm/a,缓蚀率为87.3%。与川渝地区地层水、常用入井液或化学剂混合后,分散均匀,不分层,碳钢缓蚀率大于92%,相容性良好,适用于含硫气田的化学防腐作业。     

高温模拟海洋钻井液中复合缓蚀剂的实验研究

 针对钻井液对钻具的腐蚀情况,研制了由壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯等组成的复合缓蚀剂,利用静态和动态失重法、极化曲线法、交流阻抗法考察其在高温模拟海洋钻井液(包括天然海水、酸性海水和高密度盐水)中,对 G105钢的缓蚀效率和作用机理。结果表明,在70℃的静态和动态天然海水中,复合缓蚀剂用量仅为150 mg/L 时,缓蚀率分别达98.1%、 98.5%;在70℃动态高密度盐水中,用量为250 mg/L 时,缓蚀率达91.7%, 90℃静态时缓蚀率为84.1%。70℃时复合缓蚀剂在天然海水和酸性海水中是阳极型缓蚀剂,在高密度盐水中是以抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂;复合缓蚀剂在天然海水里的缓蚀效果优于在其他2种溶液中的,主要是由于可在电极表面形成更加致密的缓蚀膜并改变了电极的反应历程。     

单环咪唑啉衍生物分子结构对其缓蚀性能的影响

以有机酸或脂肪酸甲酯和二乙烯三胺或三乙烯四胺、四乙烯五胺为原料、甲苯为携水剂,制备了一系列单环咪唑啉类缓蚀剂;采用静态失重法考察了单环咪唑啉分子中的亲水基团结构、疏水基团结构对单环咪唑啉类缓蚀剂缓蚀性能的影响.结果表明,咪唑啉分子中亲水基团碳链变长、氮原子个数增加,缓蚀剂对A3碳钢的缓蚀率增加;分子中疏水基团碳链变短时,对A3碳钢的缓蚀率降低,当碳原子个数少于12时,缓蚀率明显降低;疏水基团为体积较大的脂环基团或混合的脂肪酸基团时,该缓蚀剂都具有很强的缓蚀作用,且能有效抑制氢鼓泡.油酸与四乙烯五胺合成的油酸基单环咪唑啉用量为6 mg/L时,对A3碳钢的缓蚀率可达99%;环烷酸与四乙烯五胺合成的环烷基单环咪唑啉用量为4 mg/L时,对A3碳钢的缓蚀率可达98%;混合脂肪酸甲酯与四乙烯五胺合成的脂肪酸基单环眯唑啉用量为6 mg/L时,对A3碳钢的缓蚀率可达97%以上,且都具有很好的抑制氢鼓泡性能.     

单环咪唑啉结构对缓蚀性能的影响

 以有机酸或脂肪酸甲酯和二乙烯三胺或三乙烯四胺、四乙烯五胺为原料、甲苯为携水剂,制备了一系列单环咪唑啉类缓蚀剂;采用静态失重法考察了单环咪唑啉分子中的亲水基团结构、疏水基团结构对单环咪唑啉类缓蚀剂缓蚀性能的影响。结果表明,咪唑啉分子中亲水基团碳链变长、氮原子个数增加,缓蚀剂对A3碳钢的缓蚀率增加;分子中疏水基团碳链变短时, 对A3碳钢的缓蚀率降低, 当碳原子个数少于12时,缓蚀率明显降低;疏水基团为体积较大的脂环基团时或混合的脂肪酸基团,该缓蚀剂都有很强的缓蚀作用,且能有效抑制氢鼓泡。油酸与四乙烯五胺合成的油酸基单环咪唑啉用量为6mg/L时, 对A3碳钢的缓蚀率可达99%,环烷酸与四乙烯五胺合成的环烷基单环咪唑啉用量为4 mg/L时, 对A3碳钢的缓蚀率可达98%;混合脂肪酸甲酯与四乙烯五胺合成的脂肪酸基单环咪唑啉用量为6 mg/L时,对A3碳钢的缓蚀率可达97%以上,且都具有很好的抑制氢鼓泡性能。     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库的渗流规律

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏储层非均质性强,边底水选择性水侵,渗流规律复杂,为了提高地下储气库的建库效率,需要研究储层在改建地下储气库多周期强注强采过程中的多相流体渗流规律。在获取有代表性的裂缝发育碳酸盐岩岩心较为困难的条件下,通过对天然岩心进行剪切造缝和多轮次气水互驱实验,研究了地下储气库气水过渡带在注采过程中的多相渗流规律,分析了裂缝合气空间贡献率以及储气库含气空间动用效果。结果表明:裂缝模型的相渗曲线近似于"X"形,多次气水互驱后相渗曲线基本没有变化,基质岩心模型相渗曲线经多次气水互驱后气水两相共渗区间变窄,共渗点降低;微裂缝对储层含气空间贡献率较高,微裂缝发育储层的含气空间利用率保持在较高水平,徽裂缝不发育储层的含气空间利用率逐渐降低并趋向稳定。因此,在微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库过程中可以在徽裂缝不发育储层布置生产井,同时通过控制边底水运移范围降低注入气损失,从而提高地下储气库的建库效率。     

山前地区深井超深井套管防磨与减磨技术研究

针对山前地区深井超深井钻井过程中套管磨损严重的问题,在分析套管磨损机理的基础上,开展了山前地区套管防磨与减磨技术研究,基于技术研究成果及应用实践,得到如下结论:1应用Power V等垂直钻井系统控制井眼轨迹,特别是上部井段的狗腿度和井斜,可明显减小侧向力和磨损量,缩短套管磨损时间;2应综合考虑套管磨损率、磨损系数以及钻杆耐磨带本身的磨损量,优选出效果最优的耐磨带;在狗腿度严重的位置,可考虑采用一定数量的橡胶钻杆卡箍来减轻对套管的磨损;3山前地区钻井液采用CX-300减磨剂能够显著降低磨损速率,减轻套管磨损程度,但在不同钻井液体系使用之前应进行优化分析以确定最佳使用量;4在迪那204井使用高密度钻井液体系,全部采用优选的高密度重晶石粉代替铁矿粉作为加重剂,整个钻进过程中未出现钻具及套管磨损,迪那204井易损件消耗量仅为邻井迪那203井的左右,防磨减磨效果非常显著。     

Biodiesel Projects Helpful to Ease Energy Shortage

Nearly 7,000 hectares of biodiesel forest will take shape in the northern province of Hebei in 2008, part of a national campaign to fuel the fast growing economy in a green way. In no more than five years, the Pistacia chinensis Bunge, whose seeds have an oil content of up to 40 percent, will yield five tons of fruit and contribute about two tons of high-quality biological diesel oil, according to the provincial forestry administration.     

State Energy Base Proposed in Inner Mongolia

Experts recently suggested China set up a state energy base in lnner Mongolia Autonomous Region to ease its energy thirst. The survey was co-conducted by senior researchers from the National Development and Reform Commission, Development Research Center of the State Council, Chinese Academy of Sciences and the Ministry of Finance. To plan and establish strategic energy bases at state level is in line with the principle of ＂giving priority to energy saving and diversifying energy consumption with the utility of coal at the core.＂     

烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的气相色谱研究

利用气相色谱法测定了不同色谱柱温度和不同载气流速下,C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的保留时间,并利用相关公式对测试结果进行了线性回归分析,测得了吸附热力学参数和扩散系数;考察了色谱柱温度、烷烃碳链长度和载气流速对烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的影响。实验结果表明,回归分析的线性相关性良好,色谱柱温度越高,孔道对吸附质的吸附能力越弱;在不同载气流速下,轴向扩散系数不同;随烷烃碳链长度的增加,吸附焓变呈先增大后减小的趋势,轴向扩散系数呈线性增长;C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的吸附焓变在-1.264~-42.975 k J/mol之间;当载气流速为2.654~4.246 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.328 8~0.551 7 cm2/s之间;当载气流速为5.308~13.270 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.430 2~1.456 4 cm2/s之间。     

基于洛伦茨曲线评价水驱油藏驱替均衡程度

针对水驱油藏开发过程中无法有效定量描述驱替均衡程度的问题,利用高台子油层各井动态指标和小层纵向上的注采关系占总体的比重情况,绘制相应的洛伦茨分布曲线,得到用于量化评价油藏平面、纵向驱替均衡程度的“开发均衡指数”,该值小于0.4时驱替程度相对均衡。将研究成果应用于评价二次开发前后水驱油藏的驱替均衡程度,研究结果表明：目标区采出情况均衡指数降低了0.1615,含水情况均衡指数降低了0.0950,整体驱替均衡程度达到了相对均衡的水平,但纵向上仍差异悬殊。建立的洛伦茨曲线评价驱替均衡程度的方法,充分考虑了单井产能差异所造成的驱替不均衡情况,准确度高。研究成果为二次开发水驱油藏的驱替均衡程度评价提供了定量标准。     

复杂地质条件气藏储气库库容参数的预测方法

国内复杂地质条件气藏型地下储气库经过10余周期注采后工作气量仅为建库方案设计工作气量的一半,运行效率偏低。为此,利用气藏地质、动态及建库机理,建立了地下储气库注采运行剖面模型,根据气藏开发、气藏建库及稳定注采运行过程中纵向上流体的分布特征及其变化趋势,将地下储气库剖面分成4个区带(建库前纯气带、气驱水纯气带、气水过渡带及水淹带);按区带确定了影响建库有效孔隙体积的主控因素(储层物性及非均质性、水侵和应力敏感)及其量化评价方法,进一步考虑束缚水和岩石形变的影响,并引入注气驱动相,根据注采物质平衡原理建立了气藏型地下储气库库容参数预测数学模型。该模型涵盖了地质、动态及建库机理,从微观和宏观角度综合评价了影响建库空间的主控因素,大大提高了预测结果的准确度和精度,使建库技术指标设计更趋合理,目前已广泛应用于中国石油天然气集团公司气藏型地下储气库群的建设当中。     

海洋模块钻修机完整性管理系统开发

为了实现海洋模块钻修机的完整性管理,以结构完整性管理为指导思想,按照数据、评估、策略和规划4个过程要素设计了海洋模块钻修机完整性管理系统的整体框架,并制定了钻修机的风险评估方法及检测维修策略。系统采用以C/S体系结构为主、B/S体系结构为辅的混合技术架构,软件采用数据接口技术实现信息的共享与同步,提供稳定性评估、耐久性分析、疲劳寿命分析及安全分析、检修策略与规划等功能。将该软件应用于南海海域的某钻修机上,应用结果表明,软件可以满足海洋模块钻修机完整性管理与评价的基本要求。系统进一步的发展方向是优化智能决策方法,利用云计算方法提高数据存储的可靠性、安全性与完整性。     

Influence of Shale Oil Boom in North America upon nternational Crude Price Flucturation

正Current stituation of shale oil development in the world The US The country is blessed with abundant shale oil resources and had matersed whole sets of theories and technologies needed for their exploration and development after years of practices.According to an assessment of shale oil resources in major countries and regions of the world issued by the U.S.Energy Information Agency(EIA),the US ranks the second in the world with its 6.8 billion tons of technically recoverable shale oil(shale oil in place is about 136.3 tons).About 8plays had been confirmed to have