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。     

钡锶垢清垢剂ND-1的研制与性能评价

油田结垢是油田水质控制中最严重的问题之一，在油田中常见的是碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸锶垢和硫酸钡垢，通过对清垢剂的清垢机理分析及实验，研制出一种新型清垢剂ND—1，并对其清垢性能进行了评价。根据单因素和正交试验，结合现场应用的实际要求，清垢剂ND—1的最佳使用条件为：清垢温度50℃，体系pH值为11-13，清垢时间24h。     

新型清垢剂清除碳酸钙垢的试验研究

采用失重法研究了清垢剂SCB和PVT在碱性条件下对碳酸钙垢的清除效果。结果表明,影响清垢剂SCB和清垢剂PVT清垢效果的因素有温度、pH值、清垢剂的用量,通过比较得出清垢剂SCB的清垢效果优于PVT。设计3因素5水平正交试验,得到清垢剂SCB的最佳使用条件为:清垢温度80℃,体系pH值为9,DMA的使用质量8.000g,清垢时间24h。该条件下其清垢效率为52.61%。     

W11-4N油田海底管道在线清垢技术研究

对W11-4N油田A1井、A2井、A6井产出水和上岸取样口分离水这些单一及混合水样结垢趋势开展预测,结果表明,单井水及单井水等体积混合的水都有结垢倾向,而上岸取样口分离水无结垢倾向(表明上岸水是在管道中结过垢的水),这与海底管道实际结垢的情况一致。W11-4N油田管道垢样的主要成分为Ca9MgNa(PO4)7质量分数约为65%、CaCO3质量分数约为20%、SiO2质量分数约为8%、FeCO3质量分数约为7%。清垢剂研究结果表明,清垢率随所加垢样量的增加而减少,随清垢剂体积、清垢时间的增加而增加;随着温度升高,清垢率增加,但温度高于75℃后,清垢率下降。最终得到了在线清垢剂体系的配方为:50000mg/L主清垢剂QG-3+50000mg/L络合剂LH-1+150mg/L渗透剂ST-4+200mg/L缓蚀剂HS-2。100ml和200ml质量浓度为1×105 mg/L的主清垢剂QG-3水溶液中加1.0g除油垢样,清垢率最高分别为81.85%、91.4%。     

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。     

陇东油田长效清防垢工艺研究与应用

实验针对陇东油田的结垢现状与特点,分析了结垢机理及其影响因素,研究了适合处理该油田油层结垢的化学剂进行清防垢的工艺技术。研究表明:对井筒内以碳酸钙垢为主的油井井筒内防垢选用浓度为2 mg/L的(羟基乙叉膦酸)HEDP的防垢剂;对以硫酸钡垢为主的油井井筒内结垢可选由(聚天冬氨酸)PASP与(乙二胺四甲叉膦酸)EDTMP按3:2复配而成,其质量浓度为50 mg/L的防垢剂;对马岭侏罗系油藏油井井筒内既有碳酸钙又有硫酸钡垢的预防,可选用浓度为30 mg/L的JN-518防垢剂;对地层中既有碳酸钙垢又有硫酸钡垢的油藏内部防垢可用JN-518防垢剂,其浓度应随注水时间的改变而改变。现场试验表明:井筒和地层内加入实验室研究的清防垢剂后,清防垢率明显上升,经济效益显著。     

气井井筒溶垢剂的制备与应用

长庆S2××区块气井井筒堵塞物主要有CaCO_3、CaSO_4、BaSO_4等垢和FeCO_3、FeS等腐蚀产物,对生产影响较大。针对这一情况,从溶垢量、起泡能力和缓蚀性等方面开展了解堵剂的制备与性能研究,确定了配方为10%有机酸YG-1+1%炔醇类酸化用缓蚀剂HJF-50A+0.5%泡排剂UT-11C的酸性解堵剂和配方为10%胺基酸盐YH-1+0.5%十二烷基磺酸盐类泡排剂YFP-2的碱性螯合剂。在温度20数90℃下,酸性解堵剂对CaCO_3的饱和溶垢率为85.93%数87.46%,对应饱和溶垢量为68.74数69.97 g/L;对FeCO_3的饱和溶垢率93.76%数95.02%,对应饱和溶垢量为75.01数76.02 g/L;对FeS的饱和溶垢率为65.69%数71.23%,对应饱和溶垢量为52.55数56.98 g/L;对80S挂片的腐蚀速率3.13 g/(m~2·h),携液率90.00%。碱性螯合剂主要溶BaSO_4、CaSO_4等酸不溶物,在90℃时,对BaSO_4的饱和溶垢率72.43%,对应饱和溶垢量为14.49 g/L;对CaSO_4的饱和溶垢率76.78%,对应饱和溶垢量为61.43 g/L;携液率95%。现场采用酸性解堵剂和碱性螯合剂多轮次间歇加注方式处理井筒结垢严重井,油套压差降幅达1.01数3.0 MPa,产气量增幅为14.2%数53.71%,获得了显著的溶垢效果。     

酸式清垢剂CQ—2的研制与应用

长庆油田酸敏性地层分布广泛，８０％以上的油井结垢为碳酸盐垢型，常用酸式清垢剂容易使酸敏性地层发生损害，乏酸可引起设备和管线腐蚀。本工作从酸的分子结构与性质关系及岩芯资料入手，采用含较多羟基和配位电子基团的酸为主体，复配成了清垢效果好、腐蚀性小、不引起地层酸敏、在低浓度时对钢铁基本无腐蚀的酸式清垢剂ＣＱ－２体系。该剂经室内评价合格，在１１口井进行了现场清垢解堵试验，解堵后油井产能增加。     

硅垢防垢剂ACAA的制备及性能研究

三元复合驱体系中的碱使油田注采系统中形成大量较难去除的硅垢。为解决油田注采设备日益严重的结垢问题,以乌头酸(AA)、柠檬酸(CA)、丙烯酸(AC)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体、过硫酸铵为引发剂,制备了针对硅垢的共聚物防垢剂(ACAA),考察了合成工艺条件对产物防垢性能的影响,研究了ACAA的防硅垢性能与影响因素,分析了ACAA的防垢机理。结果表明,ACAA的最佳合成条件为:聚合温度70℃、聚合时间3 h、引发剂加量15%、单体摩尔比AA∶CA∶AC∶AMPS为2.0∶1.5∶1.0∶0.8。温度、pH值和ACAA加量对ACAA的防垢效果均有影响。ACAA对硅垢的防垢率随温度升高先增加后降低、随pH值的增加逐渐降低、随ACAA加量的增加而增大。在pH为8、温度为55℃、ACAA加量80 mg/L的条件下,ACAA对硅垢的平均防垢率为76.23%。ACAA对硅垢的防垢机理主要为吸附和分散作用。     

硫酸钡防垢剂的制备与性能评价*

油田结垢通常会导致地层及管线堵塞,导致开发成本增加,采收率降低。针对这一问题,将低分子量聚丙烯酸钠、水解聚马来酸酐和聚天冬氨酸3种防垢性能较好的螯合剂复配制得硫酸钡防垢剂,评价了防垢剂对硫酸钡垢的防垢性能、悬浮性能和对管线的腐蚀性能等。结果表明,硫酸钡防垢剂中低分子量聚丙烯酸钠、水解聚马来酸酐和聚天冬胺酸的最佳质量比为2∶2∶3。在钡离子质量浓度为300 mg/L、温度为50℃的条件下,防垢剂加量高于12.5 mg/L时即具有优良的防垢效果,防垢剂加量为100 mg/L时的防垢率可达到95%以上。防垢剂的耐温性较好,对管线的腐蚀性较低。防垢剂可影响硫酸钡垢的沉降和垢晶核的正常生长,使所得垢结构规律且更加松散,有利于后续的机械清垢处理,满足油田的正常生产需要。图7表1参13     

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。     

PASP／EDTMP复配阻垢剂对硫酸钙阻垢性能的研究

以马来酸酐和铵盐为原料,合成了聚天冬氨酸（PASP）;以三氯化磷、乙二胺、甲醛为原料,合成了乙二胺四亚甲基膦酸盐（EDTMP）。利用PASP和EDTMP开发了一种具有优良阻垢性能的新型聚天冬氨酸复配阻垢剂PASP／EDTMP。不同条件下,考察了PASP／EDTMP复配阻垢剂对硫酸钙阻垢性能的影响。结果表明,Ca^＋浓度对PASP／EDTMP的阻垢能力影响较大;该阻垢剂可用于高碱性水中,当体系pH值为10时,PASP／EDTMP浓度为6mg／L,阻垢率仍达85％以上;在50℃下,PASP／EDTMP的阻垢率均可达90％以上;并且在一定的PASP／EDTMP复配阻垢剂用量下,其可长期具有对硫酸钙较好的阻垢性能。     

硫酸钡防垢剂FT-1的制备与性能评价

介绍了以马来酸酐、丙烯酸和磺化单体为原料,双氧水为引发剂,合成防垢剂FT-1的方法。考察了防垢剂浓度、溶液温度、防垢时间、溶液pH对防垢剂性能的影响。结果表明,在防垢时间16h,防垢剂浓度15mg／L,溶液pH7,溶液温度70℃时,防垢剂的防垢率达98％以上;溶液温度80℃时,防垢率仍可达95％以上。在高成垢离子浓度条件下,防垢剂FT-1仍能达到一定的防垢效果。     

MA-SAS-AA阻垢剂研制

以马来酸酐（MA）、烯丙基磺酸钠（SAS）、丙烯酸（AA）为原料,过硫酸铵为引发剂,合成了MA—SAS—AA水溶性聚合物阻垢剂,考察了合成条件对共聚物阻垢率的影响,结果表明,在MA：SAS：AA摩尔比为1：0．4：0．3,引发剂用量为单体总质量的10％,反应体系pH4．0,反应温度80℃,反应时间4h条件下,MA—SAS—AA共聚物阻垢剂对碳酸钙垢的阻垢率可达93．7％。同时考察了应用条件对共聚物阻垢率的影响,结果表明,在共聚物浓度10mg／L,成垢溶液pH8．0,溶液温度50～60℃条件下,共聚物对碳酸钙垢的阻垢率达90％以上。     

环保型阻垢剂聚天冬氨酸的合成及性能评价

以马来酸酐和铵盐为原料,磷酸为催化剂,合成了聚天冬氨酸（PASP）阻垢剂。确定了PASP最佳合成工艺条件：铵盐为碳酸铵,铵离子与马来酸酐摩尔比为1．2：1,氨化时间2h,马来酸酐用量为9．8g时,水解碱（2mol／LNaOH溶液）加量45mL。阻垢性能评价表明,当PASP加量为10mg／L时,对硫酸钙的阻垢率达98．3％;在80℃时,阻垢率仍达90％以上。     

马来酸酐／丙烯酸／丙烯酸甲酯共聚物阻垢剂的合成与性能评价

以马来酸酐（MA）、丙烯酸（AA）、丙烯酸甲酯（MAC）为原料,以过硫酸铵为引发剂,在水相中进行聚合反应,制备了MA／AA／MAC三元共聚物阻垢剂。通过正交实验确定了共聚反应的最佳反应条件：m（MA）：m（AA）：m（MAC）=1：0．4：0．6、引发剂用量（以单体总质量计）14％、反应温度90℃、反应时间4h。对合成的MA／AA／MAC三元共聚物进行了阻垢性能评价,结果表明：该三元共聚物对钙垢没有阻垢作用,但对硫酸钡垢阻垢效果优异。当制备的三元共聚物阻垢剂加量为60mg／L时,对标准浓度为370mg／L的硫酸钡阻垢率达97．23％。     

硫酸钙防垢剂的合成与性能评价

以顺丁烯二酸酐、内烯酸和烯丙基磺酸钠为原料,以过硫酸铵为引发剂,经共聚应就制得硫酸钙防垢剂聚顺丁烯二酸酐-丙烯酸-烯丙基磺酸钠三元共聚物(BSI);专察了BSI含量、温度、时间、体系pH、NaCl含量、成垢离子(Ca~(2+)和SO_4~(2-)))浓度对防垢率的影响,同时考察了BSI含量对高浓度成垢离子溶液防垢率的影响。实验结果表明,在70℃、25 h、ρ(BSI)=3mg/L、c(Ca~(2+))=c(SO_4~(2-))=0.1 mol/L、体系pH=8、ρ(NaCl)=7.5 g/L的条件下,防垢率为99.0%。成垢离子浓度对BSI的防垢率影响很大,对于高浓度成垢离子溶液,增加BSI用量仍可使其具有较好的防垢效果;当溶溶剂化物中(Ca~(2+))=c(SO_4~(2-)=0.6 mol/L、ρ(BSI)=220 mg/L时,防垢率仍可达到99.0%。根据BSI的分子结构特点,分析了BSI与Ca~(2+)形成络合物的络合机理,还进一步探讨了BSI的分散絮凝和晶格畸变作用机理。     

油田硫酸钡阻垢剂的制备与性能评价

以马来酸(MaA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、亲水性长链分子(A-501)为原料,过硫酸铵为引发剂,合成了硫酸钡阻垢剂.考察了单体质量比、反应温度、反应时间对阻垢效果的影响,结果表明,在A-501/MaA/AMPS单体质量比为8∶1∶10.4,反应温度80℃,反应时间5h条件下,共聚物阻垢剂对硫酸钡垢的阻垢率可达92％.考察了阻垢剂浓度对阻垢性能的影响,结果表明,在共聚物浓度为128 mg/L时,共聚物阻垢剂对硫酸钡垢的阻垢率达90％以上.电导率法初步探讨了阻垢剂对硫酸钡晶体的影响,结果表明,阻垢剂的加入能延长硫酸钡结晶时的诱导期,对硫酸钡晶核生成有抑制作用.     

复合交联聚合物调堵剂的研制

介绍了复合交联剂的交联机理,考察了聚合物水解聚丙烯酰胺（HPAM）浓度、单交联剂有机铬、复合交联剂有机铬与酚醛、温度等因素对凝胶体系的影响。结果表明,在聚合物HPAM浓度1500mg／L,采用复合交联剂,其中有机铬浓度50mg／L,酚醛浓度150mg／L,多羟基酚和除氧剂浓度均为100mg／L,温度45℃条件下,可配制出粘弹性好、强度高、粘度保持率达95％以上的复合交联聚合物调堵剂。该调堵剂可用于温度低于50℃的中低温油藏条件。     

处理含油污泥和钻屑的一种高效广谱除油剂

含油固体废弃物对井场环境会造成严重污染,而常规除油剂往往专用性较强,通用性能需加强。针对含油钻屑和含油污泥的污染特性,通过分子结构设计,研制了能同时处理含油钻屑和含油污泥的新型高效广谱除油剂——四聚丙烯基丙基醚硫酸钠。通过红外光谱、质谱等分析手段对除油剂进行了结构表征;表面张力和润湿性分析表明其具有很高的表面活性,并分别优化了含油钻屑和含油污泥最佳除油条件。结果表明,含油钻屑的最佳除油条件为1 000 mg/L除油剂、温度为50℃,离心速度为4 000 r/min,离心时间为10 min ;含油污泥的最佳除油条件为2 000 mg/L除油剂、温度为50℃,离心速度为4 000 r/min,离心时间为10 min ;除油率测试结果表明,该除油剂可同时高效处理含油钻屑和含油污泥,除油率均可达90%以上,实现了新型除油剂高效广谱除油效果。