LH深水油田采出水动态结垢特性及预测模型

深水油田开发具有工程建设复杂、维护成本高等特点,准确预测采出水的结垢速率对保障油田安全开发具有重要意义。为此,提出了一套动态结垢实验模拟方法并建立了动态结垢速率预测模型,开发出了动态结垢速率预测软件,从而确定了结垢特性的主要影响因素为采出水的离子浓度、pH值、剪切应力、温度及压力。研究表明,管线无机垢包括结晶垢和颗粒垢;结垢离子浓度越低、pH值越小,越不利于结晶垢的生成;低温不利于颗粒垢的沉积;低浓度体系剥除率的上升幅度高于沉积率;结垢速率随剪切应力的增大而降低。动态结垢模型可预测一定离子浓度、温度、pH值、流速、压力条件下管道壁面结垢量,模型预测值与油田现场实验值的相对误差为11.4%。     

韦2油井结垢研究与防治措施初探

韦2断块油田随着开采程度的提高,水淹程度提高,生产条件不断变化,油田结垢现象日趋明显,并且开始影响油井正常生产。通过结垢分布和垢型特征分析,结合注入水、地层水化学资料和相关模拟试验,讨论分析了结垢机理和主要影响因素,在此基础上,结合现场生产实际情况,提出优化生产参数改善油井结垢对生产的影响,现场应用取得满意效果,并探讨了该油田结垢防治技术的发展方向。     

钡锶定点结垢器的设计及应用

钡锶垢是油气田开发中常见的水垢,其结垢速度快,易堵塞集输管道和设备,严重影响油气集输系统的安全运行。为解决集输管道中钡锶结垢堵塞的问题,在试验研究的基础上设计了一种钡锶定点结垢器。该定点结垢器利用钡锶离子与硫酸根离子快速反应结垢的化学原理,通过改变水体的化学热力学条件,创造钡锶垢的定点析出沉降环境,诱导水体中的结垢离子在指定地点析出结垢,以保护集输管道和设备。现场应用结果表明,采用定点结垢技术后,采出液中的钡锶离子形成钡锶垢在指定结垢板上的析出率为100%。     

动态热结垢法评价重油混合稳定性研究

借鉴污垢热阻的思路建立了用于评价混合重油稳定性的动态热结垢法,以兰州减压渣油为原料,通过试验确定评价装置的主要操作条件,即反应器外壁温度390 ℃、流体流速10 g/min和操作时间30 h,并针对兰州减压渣油、兰州乙烯裂解油及其混合体系进行了混合重油稳定性评价试验研究。结果表明：重油混合体系中,随着乙烯裂解油加入量增加,在反应器内壁上形成的污垢热阻变大,温降数增大,体系的稳定性下降;所得结论与质量分数电导率法的评价结果相吻合,说明动态热结垢法可以动态地跟踪重油混合体系相分离和结垢情况,为工业上重油的合理掺炼提供了一定的依据。     

油田采出液混合结垢原因及垢沉积规律

通过对油田集输管道结垢的垢样分析、各单井采出水分析等基础试验,分析研究了混合结垢的原因.在此基础上进行了垢的生成速度、垢的沉积速度等试验,总结了集输管道结垢规律.     

华池油田结垢机理及其防治技术效果分析

长庆华池油田随着开采程度的不断提高，水淹程度提高，油层压力、温度不断变化，油田结垢日趋严重。通过垢型特征分析，结合注入水、地层水化学资料及模拟试验，揭示了结垢机理，讨论了结垢分布特征及其对生产的危害，分析了结垢治理配套技术的室内及现场效果，探讨了解决该油田结垢危害的技术发展方向。     

新疆某油田转油泵结垢成因分析及除垢对策研究

新疆某油田A转油站转油泵叶轮结垢速度快,需一周一次强制性停泵、清垢,严重影响了泵的转输能力和油田正常生产,增加了现场人员工作量。通过对垢样成分分析、水质全分析、结垢量影响因素分析,确定了结垢原因。分析结果表明:碳酸盐的成分占转油站总垢样的90%以上(CaCO_380%),结垢量主要受温度、压力、pH值及流速等影响。根据现场试验可知,采用KL-502阻垢剂(加药浓度为30 mg/L)、相变炉温度控制在35℃时,阻垢率可达95%以上,可年节约天然气4.1×10~4m~3,节约标煤53.52 t,实现了油田的节能减排和可持续发展。     

宝中集输管道结垢原因及垢沉积规律研究

通过对宝中一号计量转油站集输管道结垢现状调查、垢样分析、各单井采出水分析等基础试验,分析研究了结垢原因。在此基础上开展了垢的生成速度、垢的沉积速度等试验,总结了集输管道结垢规律。为采取物理防垢措施提供了技术基础。     

华北油田地层水与注入水结垢趋势预测及影响因素

在注水开发过程中,油层或采出系统结垢会大大影响生产效率。开展地层水与注入水结垢规律和机理研究,可对现场除垢技术提供理论指导。采用Davis-Stiff饱和指数法和Ryznar稳定指数法,对华北油田京11区块地层水和注入水在不同温度、p H和成垢离子质量浓度等影响因素下的结垢趋势进行了预测,同时开展静态结垢实验研究了模拟水样的结垢规律。结果表明:华北油田京11区块地层水和注入水的离子组成和质量浓度非常接近且均具有严重的结垢趋势,且地层水的结垢趋势略高于注入水,垢样主要为碳酸钙;模拟水样的实际结垢率可达61%;温度、p H以及成垢离子质量浓度的升高均能大幅提高模拟水样的结垢率,结垢率的增长幅度随温度和p H的升高逐渐增大,而随成垢离子质量浓度的升高逐渐减小。     

玻璃钢动态结垢机理和评价方法

为了解决玻璃钢管道输油结垢问题并找到抑制结垢的控制措施,研制了一种动态结垢评价装置及评价方法,并开展了玻璃钢动态结垢实验,研究了玻璃钢在不同温度、不同流速及不同时间下的动态结垢规律以及不同条件下结垢的形貌特征和组成,利用灰色关联度法分析了温度和流速对玻璃钢结垢影响的相关性。研究结果表明,该装置和试验方法简便可靠,数据准确;温度越高、时间越长,结垢量越多,晶粒越大,硬度越低;流速增加,结垢量先随之增大,然后急剧减小,再缓慢减小;温度和流速对结垢的影响最大,且温度的影响大于流速;溶液中Mg²⁺对针状文石形成起促进作用,而对方解石起抑制作用,Fe²⁺对结垢量无明显影响,但有利于柱状方解石的形成,垢层晶粒掺入两种离子均对方解石有一定的硬化作用。     

油田防垢技术研究与应用进展

油井及集输系统结垢是我国油田注水后期存在的普遍问题.油气生产过程中由于压力、温度变化以及地层水和注入水不匹配,可在近井地带、射孔孔眼、井下油管、泵、地面设备、管道内形成垢,造成堵塞或产液量下降,阻碍原油生产.投加防垢剂是主要的防垢技术,成本低、效果明显,在国内外油田得到了广泛应用.文章概述了油田的结垢原因、类型和各种防垢方法.重点介绍了井下挤注防垢技术,并列举了国内外油田典型的应用实例,指出井下挤注防垢技术在国内油田的应用前景.与其他投放方法相比,挤注防垢剂可防近井地层、井下油管及地面管道内结垢,工艺过程简单,可靠性高,能降低油田综合生产成本.     

阿尔油田集输系统结垢机理与防治措施研究

阿尔油田生产过程中,集输系统存在严重的结垢腐蚀情况,直接影响了油田的安全生产。针对这一问题,基于集输系统各水样及垢样分析结果,利用实验室动态环道实验装置对油田水结垢影响因素进行比较全面的实验研究。考察不同温度、不同离子浓度、不同流速下的结垢行为,分析结垢原因,并结合阿尔油田实际情况,总结常用的化学和物理防垢方法及工艺。通过现场试验,确定了添加阻垢剂与超声波除垢仪相结合的防垢方案。研究结果为阿尔油田解决结垢问题提供了依据。     

赛汉油田结垢治理技术研究

通过水质分析及室内结垢试验,明确了赛汉油田站内管网结垢类型、结垢趋势及结垢因素。根据赛汉油田生产运行现状,对现场结垢治理情况进行了评价分析,提出了目前存在的问题及隐患。结合赛汉油田现场工艺运行情况,提出防垢技术方案。     

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。     

油井内波纹板表面结垢规律及预测模型

针对油田开发过程中井下抽油泵结垢问题,采用波纹板作为泵前预结垢装置的结垢元件,分析其结垢规律。基于Kern-Seaton结垢速率模型,推导了结垢沉积的半经验公式;运用湍流-化学相互作用模型和DPM模型模拟了CaCO₃颗粒在管道内波纹板表面的结垢过程,定量分析了温度、流速和颗粒质量浓度的倍数对结垢速率的影响规律;复配井下产出液,进行了室内结垢试验。试验结果表明：数值模拟和室内试验有着较好的一致性,温度上升颗粒质量浓度增加,对碳酸钙的结垢沉积具有促进作用;而流速的升高则能抑制碳酸钙的结垢沉积。在实际生产过程中,井内温度和结垢离子的质量浓度不可控,可以通过适当降低产出液的流速,增加波纹板表面的结垢量,以此达到减轻抽油泵结垢的目的。所得结论可为油田防垢、除垢提供理论依据和新思路。     

强碱三元复合驱集输系统淤积结垢特点及对策

针对强碱三元复合驱集输系统出现的淤积结垢问题及对生产的影响,从各节点入手,跟踪分析了淤积结垢状况,系统中淤积物的主要成分为原油、聚丙烯酰胺降解物、碳酸盐垢和硅垢。对现场应用的各项清防垢措施进行总结,并在此基础上提出解决三元复合驱淤积结垢的措施及建议。单井管道应采用管道冲洗方法,站间掺水管道宜采用空穴射流方法,站内掺水热洗系统应采用高压射流方法,实践证明,这些方法是目前治理淤积结垢最为有效的办法。     

井筒除垢技术在鄂尔多斯盆地临汾区块煤层气井中的应用

为了解决鄂尔多斯盆地临汾JA区块煤层气井生产管柱结垢严重的问题,利用室内实验,开展溶蚀剂、缓蚀剂及分散剂的优选实验,形成6%AH溶蚀剂＋0.7%HS-1缓蚀剂＋0.35%YBC-1分散剂＋1%TL-1铁离子稳定剂的除垢液配方。实验结果表明：当温度在25～50 ℃,该配方液在3 h内可达到80%的除垢效率。根据区块前期除垢经验,现场试验采用了高压密封盘根盒和与简易硫化氢吸收罐等防硫化氢溢出措施,安全、有效地完成了现场2井次的试验。试验结果表明：该配方除垢液能够有效地去除管柱垢,工艺、流程安全可靠,应用效果较好,但影响成垢的因素较多,建议下一步对该片区结垢机理及影响条件进行研究,建立阻垢技术方案。     

纯梁油田樊41块油井挤注防垢技术

纯梁油田樊1块在注水开发后期发生严重的结垢问题,炮眼、射孔井段以上位置都出现结垢.3～6个月的垢厚度就达2～5mm,导致油井产量下降.分析了油井结垢特点、垢的组成和结垢机理,提出了采取化学防垢和挤注防垢剂的可行措施.根据防垢剂挤注技术的具体要求.进行了匹配性实验、静态防垢率与动态环路MIC实验、寿命实验和动态岩心驱替实验,对国内外不同防垢剂进行了评价,筛选出综合性能较好的防垢剂.现场试验1年多来未见结垢迹象,提高了油田产量,取得了良好的经济效益.     

姬塬油田防垢、除垢技术应用研究

阐述了电磁防垢、超声波防垢、物理除垢、清管仪清垢等防垢、除垢技术的机理,介绍了这几种防垢、除垢技术在姬塬油田多层系复合开发中的应用并进行了分析,认为电磁防垢和超声波防垢效果较好,能够有效保护集输站场重点设备;物理除垢可以有效去除不配伍层系混合产生的垢晶;清管仪可清除集输管道和注水管道的结垢.这几种防垢、除垢方式的配合使用,解决了生产运行中站场防垢、管道除垢等难题,使生产能够安全、平稳、高效运行,在姬塬油田多层系开发中具有较大的发展前景和推广应用价值.     

裂缝性高温基岩气井硫酸钙溶垢研究及现场应用

柴达木盆地尖北、东坪气田储层温度为170℃,且垢样沉积具有多样化,对硫酸钙的溶垢研究提出了很大的挑战,为了解决该区块连续出现井筒结垢,影响气井生产及各项测试作业开展的难题。通过分析垢样组份、明确结垢机理和调研溶垢方法,针对现场垢样开展溶垢研究,区分井筒垢样沉积、储层结垢分别形成了碳酸盐置换溶垢、酸性有机磷酸溶垢配方及工艺,开展了现场应用。结果表明,井筒垢样成份为高纯度硫酸钙及少量的碳酸盐、铁质;垢样来源为高矿化度地层水中成垢离子随着压力逐渐降低,水份蒸发在井筒,炮眼、近井地带沉积结垢;碳酸盐物相置换溶垢法适用于井筒沉积的硫酸钙溶垢,可利用储层高温达到所需反应温度且对井筒管柱无腐蚀;酸性有机磷酸螯合剂溶垢法适用于沉积在炮眼、储层近井地带的硫酸钙溶垢,可同时结合相应的酸化液体系开展复合酸化工艺,减缓二次沉淀造成的储层伤害。最终有针对性的形成了2套溶垢剂配方及相应的溶垢工艺,可有效溶解储层硫酸钙,解决了现场技术难题,为气田增产、稳产做出了巨大的贡献。