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。     

溶垢剂对硫酸钡溶垢效果正交实验研究

为了研究在多因素共同作用下对硫酸钡溶垢效果的影响,首先进行了各单因素对硫酸钡溶垢效果的影响实验研究,包括溶垢剂类型、浓度、pH值、温度、溶垢时间和含盐量。筛选出溶垢效果较好的螯合型溶垢剂DT以及合适的单因素实验条件,然后根据单因素实验结果设计正交实验,通过正交实验研究了各因素共同作用时对硫酸钡溶垢效果的影响。由单因素实验结果可知:随着溶垢剂DT浓度、pH值、温度和时间的增加,溶垢率逐渐增加;随着含盐量的增加,溶垢率逐渐减小。正交实验结果表明:pH值对DT的溶垢率影响最为显著,其次为温度、溶垢剂浓度和溶垢时间,而含盐量的影响作用很小。在DT溶垢剂浓度为8%,pH值为12,温度为75℃,溶垢时间为24h,含盐量为0g/L时为最优影响因素指标组合,此条件下溶垢剂DT对硫酸钡溶垢效果最好。     

硫酸钡锶垢清垢剂的制备与性能评价

为了消除硫酸钡锶垢对地层的堵塞,以二乙烯三胺五乙酸、二乙烯三胺五乙酸五钠、乙二胺四乙酸、氨基三甲叉磷酸、乙二胺四甲叉磷酸钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸多种螯合剂为主剂,合成了浅黄色的硫酸盐清垢剂,研究了该清垢剂的清垢效率、岩心渗透率恢复率及腐蚀性。结果表明,该清垢剂可有效清除硫酸盐垢,使结垢岩心渗透率恢复。60℃条件下,8%数10%清垢液的清垢效率约80%;升高温度可提高清垢效率,温度从20℃升至80℃时,清垢效率从80.52%增至85.65%;随清垢时间延长,清垢效率增大并逐渐稳定,12 h时的清垢效率达到83.0%;在30数70℃下,水驱后注入10 PV 100 mg/L清垢液,结垢岩心渗透率恢复至原始渗透率的85.56%数92.59%。该清垢剂对油套管的腐蚀性小,25℃和60℃下,10%清垢液对油套管的腐蚀速率分别为0.0404和0.1014 mm/a,低于常用酸液体系,有利于安全施工。     

硫酸钡锶垢清洗剂DS—8及其在油砂山集输管线清垢中的应用

研制了由一种可溶解硫酸钡的配方物及各种添加剂组成的水溶性液体清垢剂DS-8(密度≥1.2g/cm3,pH值10-14)并考察了各项应用性能.随其水溶液浓度(体积分数)的增加,DS-8对硫酸钡的溶解量增大,但单位体积的溶解量(溶垢能力)下降,最佳使用浓度为10%-20%;最佳使用温度为40℃;在各种难溶盐中,DS-8对硫酸钙的溶解能力最强,其次是硫酸锶,再次是硫酸钡.每升DS-8可溶解硫酸钡62.4g.DS-8完全无腐蚀性,对A3钢试片的腐蚀速率仅为0.004g/m2*h(45℃,72h).青海油砂山油田长1260m的易结垢集输管线(垢厚一般5-20mm,最厚达30mm)用体积分数17%的DS-8水溶液共58m3单循环清洗,历时43小时,共清洗出积垢944.24kg,其中硫酸钡486.36kg,硫酸锶95.36kg,硫酸钙17.62kg,垢泥344.90kg;开始清洗时泵压0.35MPa,以后降到0.05MPa以下,说明管线已畅通.     

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.     

磷酸盐化米糠提取液对硫酸钡垢阻垢性能的研究

测定了磷酸盐化米糠提取液与其与其它阻垢剂的复配物对硫酸钡后的抑制效果，结果表明，磷酸盐化的米糠提取液对ＢａＳＯ４垢具有一定的抑制作用，阻垢率达４６．２３％，与其它阻垢剂复配时上有协同作用，尤其与ＦＣＡＰ复配时阻垢率可达９６．６７％，具有一定的实用价值。     

一种聚集体溶垢剂对硫酸钡的溶解性能研究

以乙二胺四乙酸钠四水合物(Na₄EDTA·4H₂O)为单体与1,3-二氯丙烷反应合成了两个聚集体溶垢剂(二聚体QG1和四聚体QG2)。使用红外光谱对QG1和QG2的分子结构进行了表征,评价了溶垢剂对硫酸钡(BaSO₄)的溶解性能,并对溶垢机理进行了分析。溶垢性能评价结果表明,与Na₄EDTA·4H₂O相比,QG1与QG2聚集体溶垢剂对BaSO₄具有更好的溶解能力,且溶垢率随分子结构中聚集体数目的增加而增加。溶垢机理分析结果表明,两种聚集体溶垢剂对BaSO₄具有优异溶解性能的原因在于聚集体结构增加了溶垢剂分子与钡离子的络合稳定常数,且随着分子结构中聚集体数目的增多,络合稳定常数越大。QG1与QG2对Ba²⁺的络合稳定常数分别达到了12.51和18.54,而Na₄EDTA·4H₂O对Ba²⁺的络合稳定常数仅为8.54。     

梁家楼油田硫酸钡锶垢成因分析

梁家楼油田集输站及其外输管线结垢严重。垢样含无机物约95％，用X射线衍射法测定，该垢成分为硫酸钡锶Ba0.75Sr0.25SO4。根据4个集输站21口油井产出水水质分析数据，产出水富含Ba^2＋＋Sr^2＋和（或）SO4^2-，一般而言，生产层为S层的油井产出水富含Ba^2＋＋Sr^2＋，生产层为H层的油井产出水富含SO4^2-，两种水混合引起集输站及外输管线结垢。在4个注水站的回注污水中，Ba^2＋＋Sr^2＋和SO4^2-浓度很低或较低，远低于产出水中的相应浓度。2口井S层岩心薄片分析鉴定结果表明地层胶结物中含重晶石（BaSO4），且推论含天青石（SrSO4），这是S层地层水中成垢离子的来源，使一部分油井井筒或井口至集输站管线结垢，并造成该生产层不同油井产出水中成垢离子浓度的巨大差异。讨论了硫酸钡、硫酸锶的溶解度及温度、压力、含盐量的影响。将分别含4mmol／L Ba^2＋、4mmol／LSr^2＋、8mmol／L SO4^2-的3种溶液混合，生成的沉淀物经X射线衍射法检测，为Ba0.75Sr0.25SO4结晶，利用溶度积数据对该垢的生成作了初步讨论。表4参1。     

PESA与EDTMP复配剂用于油田硫酸钡锶垢阻垢的研究

本文研究发现,PESA(聚环氧琥珀酸盐)对硫酸钡垢阻垢效果显著,EDTMP(乙二胺四亚甲基膦酸盐)对硫酸锶阻垢效果明显,将PESA与EDTMP按质量进行配比,对硫酸锶垢阻垢存在明显协同增效作用。PESA属生物可降解产品,目前市场价格较高;EDTMP价格偏低,属膦系产品,应用上存在环保问题。以我国某海上油田矿化水组成为例,从阻垢性、环保性以及产品应用经济性三方面,对PESA和EDTMP复配剂作为油田硫酸钡锶垢阻垢剂进行了探讨。     

硫酸钡锶垢放射性研究

用多种方法分析中国南海涠洲12-1油田A6井垢样为硫酸钡和硫酸锶后，基于下面考虑，测定了A6井垢样的放射性：①钡、锶与镭为同族元素。在元素周期表中，钡、锶元素属ⅡA族元素。在ⅡA族元素中除钡、锶外，还有铍、镁、钙和镭。镭是放射性物质，它的衰变可产生射线。既然地层水中含钡、锶离子，不可排除它会含有紧靠钡、锶的同族元素镭。     

粱南输油管线防垢技术的研究与应用

针对梁南结垢的具体情况，探讨了输油管线结硫酸盐垢的原因及影响因素，指出了化学防垢的可行性。室内成功研制出DY-2阻垢剂，现场应用后有效地预防了硫酸钡、锶垢的形成。     

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。     

羧酸聚合物对硫酸盐垢的抑制作用和机理

 采用静态阻垢法评定了膦酰基羧酸调聚物（POCA）、聚丙烯酸(PAA)、丙烯酸(AA)-丙烯酸羟丙酯(HPA)共聚物(T-225)、水解聚马来酸酐(HPMA)、AA与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的共聚物（AA-AMPS）5种羧酸类聚合物阻垢剂对CaSO₄和BaSO₄垢的阻垢性能。采用分子动力学(MD)方法，模拟计算了5种聚合物与CaSO₄晶体的最主要生长面(020)晶面的相互作用结合能、非键作用能等参数。结果表明，随着聚合物阻垢剂用量的增加，其阻垢性能增强；在用量为15mg/L时，POCA、PAA、T-225、HPMA和AA-AMPS对CaSO₄垢的阻垢率分别为100%、80.4%、92.3%、90.1%和95.5%；对BaSO₄垢的阻垢率分别为90.7%、60.9%、82.6%、70.6%和88.6%。五种聚合物按它们与(020)晶面结合能和非键作用能大小的排序为POCA>AA-AMPS >T-225 >HPMA >PAA，这一顺序也代表了它们对CaSO₄垢的阻垢能力大小的排序。理论计算与实验室静态阻垢评定结论一致。     

水解工艺预处理炼油污水中试研究

介绍了经一级处理后的炼油污水采用折流式厌氧工艺预处理的中试情况。利用立体填料作为微生物载体的研究结果表明 :炼油污水经水解处理后 ,COD和油的去除率分别达到了 41.8%和 6 7.6 % ,污水的可生化性提高了 2 3.3% ,与好氧工艺相比运行费用大为降低 ,经济效益显著     

油田集输站难溶垢化学清洗技术

对研制成功的CQ-1和NS-916等难溶垢的清除剂做了室内评价和现场应用试验。在50℃时,CQ-1对油田钙垢的清除效果优于进口产品S-466;在70℃时,NS-916对油田钡垢的清除效果接近于S-466。现场实际清洗结果表明,CQ-1和NS-916对油田集输系统难溶垢的处理效果良好,该清洗技术已成为油田开发后期的一项实用技术。     

硫酸钡阻垢剂的制备与性能评价

针对油气田生产过程中产生大量硫酸钡垢严重影响采油作业的现状,以水为溶剂,过硫酸铵为引发剂,马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和醋酸乙烯((VA)为单体合成了MA/AA/VA三元共聚物阻垢剂,探讨了单体质量配比、引发剂用量、反应温度、反应时间等合成条件对共聚物阻垢效果的影响。     

油田注入水脱硫酸根防钡锶垢现场试验研究

胡尖山油田注入水(洛河层水)的硫酸根含量高,部分区块存在严重的硫酸钡锶垢问题,为此在盆二注水站试验了脱硫酸根水处理工艺,采用纳滤膜有选择性的脱除SO42-,硫酸根平均脱除率在85%以上,5口纳滤水注水井压力平稳并有所降低(6.68MPa下降到5.36MPa),试验区对应的15口采油井产量保持平稳。该工艺对高含量钡锶垢油田的防治具有广泛应用价值,经济效益较大。