碱与储层矿物反应液中硅、铝浓度测定及表面活性剂和聚合物的影响

介绍了用钼酸铵、铬天青分光光度法分别测定碱与储层矿物反应液中硅、铝元素浓度所用的试剂、操作程序及标准工作曲线。使用硅和铝标准溶液建立的测硅和测铝标准曲线的线性范围分别为0～4μg／mL和0～0．8μg/mL。实验用碱与储层矿物反应液为0．5％～5％NaOH溶液、0．5％～5％Na2CO3溶液分别与石英、斜长石、高岭石、伊利石、蒙脱石等反应后的混合液。显色后的测硅溶液可以稀释后测吸光度而显色后的测铝溶液则不能稀释。浓度为50μg／mL的HPAM对铝浓度测定无干扰；10μg／mL的聚合物HPAM对硅浓度测定，10μg／mL的表面活性剂OP-10对硅、铝浓度测定有轻微影响但可以忽略(使吸光度略增大)。图6表2参5。     

蒙脱石与酸化体系反应实验研究

选择纯度大于98%的单一蒙脱石,在60℃条件下,与HF、土酸、氟硼酸等酸化体系进行反应,并用X\|衍射仪、能谱电镜分析仪、分光光度计等进行测量与分析,探讨了蒙脱石与酸化体系反应后残酸液体中主要离子(硅、铝)浓度的变化规律、蒙脱石微观结构的变化、矿物的转化及其影响因素等,结果表明：酸对蒙脱石晶体中铝元素具有优先溶蚀的能力;蒙脱石与HF、土酸体系反应速度很快,1h内硅、铝离子浓度达到最大,均显示强酸、快速溶蚀的特点,2 h内8% HBF4体系表现出弱酸性,主要离子(硅、铝)浓度为HF体系中的1/2~1/3,2 h后8% HBF4和5% HCl+7% HBF4体系对蒙脱石的溶蚀强度基本相同;反应中有复杂的垢成分产生,可能对储层造成损害。     

大庆油田三元复合驱水岩反应实验研究

为了探寻大庆三元复合驱油田结垢的原因，实验测定了储层所含各种矿物和储层岩心与6．0g／L表面活性剂(S)ORS-41溶液、1．5g／L聚合物(P)HPAM溶液、12、50、100g／L碱(NaOH，A)溶液及ASP三元复合驱油溶液(A、S、P浓度分别为12、6．0、1．5mg／L)在45℃、0．1MPa压力下密闭振荡反应168h后，各溶液中K、Al、Fe、Si、Ca、Mg、Na离子浓度的变化。实验结果详列表中。粘土矿物伊利石、高岭石、绿泥石、蒙脱石，骨架矿物石英、钾长石、钠长石及储层岩样基本上不与S、P溶液发生作用，与A溶液作用较强烈，溶出的矿物离子量随A溶液浓度增大而增大。ASP溶液与岩样作用后溶出大量Si、Al离子，其中Si离子量较空白溶液中的量(3．0mg／L)增大40～70倍；在压力不变、温度由45℃升至80℃时，ASP溶液溶出的Si、Al离子量分别由172．2和6．0mg／L增至826．5和27．9mg／L，但不受压力增大的影响，随温度升高Ca离子溶出量增大，Mg离子溶出量不变；在45℃下压力由0．1MPa升至1．4MPa时，溶出的Ca、Mg离子量分别由0．4和0．6mg／L增至11．9和7．9mg/L。表2。     

蒙脱石与土酸反应的实验研究

本文详细介绍了粘土矿物中的蒙脱石在土酸中的溶蚀及沉淀规律，考察了作用时间。温度、酸浓度及国／液比对蒙脱石与酸反应的影响。研究结果表明：蒙脱石与土酸反应的总溶蚀动力学规律与Elovich动力学方程（C＝a＋blnt）符合最好。反应初期产生明显的Si（OH）4沉淀，沉淀在一小时内达到完全。土酸浓度过大时会产生氟硅酸盐沉淀。反应后期还会产生氢氧化物沉淀。在高固／液比条件下，蒙脱石与土酸反应产生的各类沉淀，比低固／液比条件下更为严重。     

蒙脱石与土酸、氟硼酸反应实验研究

利用X′Pert PRO X-射线衍射分析仪、XL-30能谱分析等岩矿测试手段,系统评价了蒙脱石在5%HCl、5%HCl＋0.5%HF、5%HCl＋1.0%HF、0.5%HF、1.0%HF、8%HBF4、5%HCl＋7%HBF4七种常见酸体系中的化学行为,重点分析了酸液中硅、铝元素离子浓度、酸蚀量、晶体结构稳定性等参数随时间、酸浓度、酸类型间变化规律。研究指出,土酸、HF、氟硼酸体系与蒙脱石反应均表现出强酸的性质特点,但是氟硼酸体系离子浓度达到最大值迟土酸0.5~1.0h;与晶体结构中的Si/Al重量理论值对比,发现酸对蒙脱石晶体中的铝氧八面体破坏性强于硅氧四面体。7%HBF4和5%HCl＋7%HBF4两体系与蒙脱石反应2h后d（001）晶面破坏,并出现新峰;而相对应的土酸体系中蒙脱石固相反而比较稳定,因此不难判断B-、F-等有利于促使蒙脱石向其它矿物转化。     

结晶水法合成甲基铝氧烷

采用将结晶硫酸铝固体粉末缓慢加入到三甲基铝（TMA）甲苯溶液中的间接水合成工艺,在反应温度为40℃,反应时间为30h,加料速度为5g／min,硫酸铝结晶水为12,TMA摩尔浓度为3．0mol／L的条件下,可制备甲基铝氧烷（MAO）。以MAO为助催化剂,双正丁基环戊二烯基二氯化锆为主催化剂,在聚合温度为40℃,反应时间为1h的条件下进行了乙烯聚合。结果表明,反应安全稳定,MAO收率为50．62％,催化活性为3．12×10^5g／（mol．h）,聚乙烯的物理机械性能良好。     

大庆油田三元复合驱过程中垢预测与垢研究

根据大庆油田三元复合驱试验的地质情况，结合复合驱体系的配方，对复合驱过程中结垢类型进行了分析。垢产生的原因为：（1）化学剂与地层内流体不配伍直接产生沉淀而结垢；（2）碱与储层矿物反应产生的离子与储层流体发生化学反应，导致不配伍的沉淀产生；（3）流体采出过程中，随着温度和压力的变化，某些物质沉淀结垢。针对这种情况，研究了不同时间（4、36、120、840h）和固／液比（1：0．5、1：1、1：2、1：4）条件下，储层不同矿物质组合与单一碱，三元复合体系静态反应相体系中的主要离子成分，并利用溶度积法预测出三元复合驱过程中储层结垢类型和结垢强增顺序。考察了Ca^2 ,Mg^2 ,Al^3 ,SiO4^4-,CO3^2-,SO4^2-,OH等离子间的配伍性。利用能谱电镜观察化学剂动态驱动实验后岩心，发现颗粒表面附存有Ca（OH）2垢和非晶态粒间充填的硅酸盐垢。对试验区中心井的产出垢分析表明，垢主要来自钻井液中的微粒，其次来自储层的颗粒。     

在用碱的化学驱油中硅铝垢的生成：Ⅰ碱与高岭土的成垢性能

考察了不同条件（包括碱类型、浓度、温度和压力）下．碱-高岭土体系中硅铝垢的生成。碱类型不同，生成的垢物不同。在Na_4SiO_4-高岭土体系中生成高硅垢，在NaOH-高岭土体系中则生成低硅垢。碱浓度、温度和压力的升高促进垢的生成。Na_2CO_3作为一种碱剂，强度较弱，与高岭土的成垢倾向较小。     

温度达到120℃时高岭石,石英及其混合物造成的碱耗

已经证实,通过几种不同的驱油机理热碱液能够提高原油的采收率、为了正确设计热碱驱,必须对高温条件下油藏矿物造成的碱耗加以考虑。本研究给出了在热碱液驱温度下,石英、高岭石和强碱进行一系列反应的实验结果。研究石英、高岭石及其混合物在120℃条件下,与0.1N的NaOH溶液的反应情况,同时研究高岭石在70℃、100℃条件下的溶解性能。结果表明,在120℃条件下,80％石英和20％高岭石（按重量计）的混合物造成的碱耗,要等于或大于这些矿物单独存在时的碱耗。纯石英溶解与混合物溶解的主要区别是碱耗机理的不同,石英溶解时,氢氧根离子是与SiO2反应而被消耗。而纯高岭石或石英与高岭石的混合物与碱反应时,形成一种新的碱酸铝矿物。使大量的碱在不可逆的反应中被消耗掉;这种新的矿物被确认为合成沸石Na－Pc。当温层从100℃升至120℃时;高岭石碱耗的速率增加5倍。依照一级动力学可以得出高岭石溶解下采的Si和Al的初始速率,在阿仑尼乌斯数据曲线得出高岭石溶解下的Si和Al的假活化能分别为8.5和1.1kCal／mole。     

低渗透油田选择性酸化解堵剂研制

针对无机垢、有机垢和微生物细菌3种主要的造成地层堵塞因素，研制出一种适用于水敏性地层和低渗透油层的多功能水包油型乳状酸液（油为外相、酸为内相）。室内对无机垢解堵酸液、有机垢解堵剂及乳化剂进行了优选，得出：对于石灰岩乙酸为最佳解堵酸，对于硅质砂岩氟硼酸为最佳解堵酸；对于以沥青质、胶质为主要成分的有机垢堵塞，确定以粗苯-柴油（9：1）复配体系为有机解堵剂；选择了具有耐酸能力、且具适宜HLB值的OP-10和Span80混合体系作为乳化剂，OP-10和Span80的最佳质量分数分别为0．4％和0．2％。考察了油和酸的乳化状况以及配成的乳状液随温度变化的稳定性，实验结果表明，无机垢解堵酸液和有机垢解堵剂的最佳配比为7：3，该乳状液在室温下稳定，高温下自动破乳，释放出酸和高性能油，达到恢复和提高地层渗透率、提高原油产量的目的。     

我国天然气分析检测技术发展现状及展望

油田生产过程中的结垢严重地影响油田的正常生产和开发效果。大庆油田采油四厂三元复合驱区块采出井结垢较为严重,所结的垢不溶于酸碱。为解决这一问题,采用高压物模试验装置,模拟该油田的现场结垢情况,通过对结垢储层岩心渗透率和岩心的化学元素组成的分析,对该油田的结垢成因进行了综合分析和阐述,从而为制定有效的除垢和防垢措施奠定了理论基础。     

现河采油厂油井结垢原因分析与治理

油田进入中、高含水期开发阶段,结垢情况日趋严重,从采油井、注水井到各个油水泵站、配水间以及地面的输液管线都存在不同的结垢现象,其中油井结垢尤为突出,严重影响原油产量和油井的检泵周期。通过大量试验,分析了现河采油厂油井结垢的主要类型与形成垢质的主要原因,优选了适合油井结垢防治的主要方法,提出了地面连续加药和吞吐加药相结合的防垢方式,取得了明显效果。     

高温高压凝析气藏井筒结垢及除垢研究

塔里木油田迪那2高温高压凝析气藏共有生产井25口,其中有19口井存在井筒结垢堵塞的问题。由于迪那2气田目前主要是产凝析水,国内外尚无凝析水结垢的系统研究成果。现有的除垢剂除垢效果慢、成本高,急需开展高温高压凝析气藏井筒的结垢分布规律、垢成分、结垢原因及除垢措施研究。通过对井筒精确分段取样、室内测试、结垢原因分析及除垢措施研究,明确了井筒结垢主要集中在井筒变径的局部位置;凝析水结垢主要是生产过程中部分束缚水转变为可流动地层水,部分充填物的溶解提供了矿物离子,井筒变径位置的涡流作用引起流场、流态和相态变化,导致液体的聚集和再蒸发,从而产生结垢（盐析）;土酸酸化可高效解除井筒结垢堵塞。开展了高温高压凝析气藏井筒凝析水结垢分析研究,提出除垢措施,提供了井筒凝析水结垢的理论基础,有效恢复了气井的正常生产。     

低渗透油田注水井解堵规模的探讨

在调查大庆外围榆树林油田注水井井筒结垢情况的基础上,采用新的方法分析了地层的结垢类型和结垢量,并通过岩心模拟实验,分析了垢对地层的伤害程度,确定出垢在地层中的分布规律,进而研究了水井中各堵塞因素及堵塞半径,为确定酸化解堵规模提供了依据。     

变频电磁场除防垢装置在CB11A井组平台上的试验

埕岛油田采用注水开发工艺,油井结垢严重影响生产。介绍了磁阻垢除垢、超声波阻垢除垢及变频电磁场阻垢除垢的原理。提出采用变频电磁场来阻垢、除垢,并开发了一套适合现场使用的装置。现场试验表明：该装置可有效防止注水系统结垢,对含水量较高的输油管线也有阻垢、除垢的作用,效果可以延伸到油水分离罐、除油器以及污水罐。采用该技术可极大降低管线中加阻垢剂的药量,避免因清洗结垢管线而停产,节约生产成本,减少二次污染。     

榆树林油田注水井解堵清垢规模探讨

大庆榆树林油田注水系统和地层的结垢（类型以CaCO3为主）非常严重，已导致地层堵塞，注水井吸水能力下降，油田开发效果变差，室内实验研究表明，结垢对岩心渗透型的伤害很大，当注水量达到800倍孔隙体积时，岩心渗透率下降80%～100%。根据模拟实验和定量分析，地层结垢集中在井筒周围4m以内。通过理论推导，解堵清垢能取得最大经济效益的最佳酸化半径应当在4m左右。进行了7口井的现场试验，成功率达到100%，取得了较好的增注效果。图5表2参6     

油田注入水碳酸钙结垢预测研究

碳酸钙结垢是油田注水井中主要的结垢类型,严重影响油田的开发效果。目前预测碳酸钙结垢趋势和结垢量,都需要通过查图版来获得关键参数,结垢预测计算比较复杂。通过分析碳酸钙结垢机理,以实验测得的参数值为基础,采用多元回归的方法对待查图版的曲线进行拟合,编制计算程序,简化了结垢预测的计算,并能对影响结垢的因素进行敏感性分析。实例计算证明了这种方法的可靠性,为控制油田注入水水质提供了理论依据。     

采油井地层深部结垢防治技术

研究了用于处理地层内部结垢的化学剂及采油井挤注法清防垢工艺，并者了现场试验。使用的REMOVAL Ba除垢剂对油田钡垢的溶垢率达到60%，对钙垢的溶垢率达到100%；使用的CQ-3除垢剂对油田钙垢的溶垢率达到100%，研制的NTW-3水质稳定剂具有可靠的阻垢性能和稳定铁离子的作用，在地层岩石中有较大吸附量和适宜的解吸速率。取得对比资料的12口清防垢试验井全部有效，有效期超过20month。     

铝在化工应用中的腐蚀与防护

概述了铝及铝合金在化工应用中所发生的腐蚀与防护问题，特别对纯铝与防锈铝所发生的焊区腐蚀、点蚀与接触腐蚀等有关问题作了分析，同时对相应的防腐蚀措施进行了介绍并提出了有关建议。     

相态变化对气藏流体结垢的影响

采用高温、高压地层流体无机盐结垢综合测试装置,结合建立的多相平衡结垢预测模型,对实际气藏流体的无机盐结垢规律进行了研究,重点分析了气藏及井筒中不同位置处相态变化对无机盐结垢的影响。研究结果表明,地层水的蒸发及酸性气体的溶解、析出是无机盐结垢程度的主要相态影响因素。实际气藏流体的无机盐结垢情况是流体各组分相态变化和化学反应的综合结果。地层流体的相态变化及无机盐结垢规律在地层中主要受地层压力的影响,在井筒中主要受温度的影响。不考虑相态变化将导致无机盐结垢量的预测值明显偏低,且随压力降低和温度增加,预测偏差不断增大。