硫酸钡结垢影响因素及防垢剂性能评价

为了研究硫酸钡结垢量的影响因素,室内开展了成垢离子浓度、温度、矿化度和pH值对硫酸钡结垢量的影响实验,并考察了4种防垢剂(HEDP、ATMP、PBTCA、HFGJ-26)对硫酸钡垢的防垢效果。结果表明,随着成垢离子浓度的增大和pH值的升高,硫酸钡结垢量逐渐增加;而随着温度和矿化度的升高,硫酸钡结垢量逐渐减少。硫酸钡防垢剂效果评价实验表明,防垢剂HFGJ-26具有良好的防硫酸钡垢效果,其加量在50 mg·L~(-1)时,防垢率可以达到85%以上,能够对硫酸钡垢的形成起到良好的抑制作用。     

高矿化度体系碳酸钙结垢动力学研究

研究了高矿化度油田模拟水中各离子初始浓度、pH值对成垢量的影响。结果表明,钙离子、硫酸根离子初始浓度的增加会增加结垢量,碳酸氢根离子、pH值对结垢量的影响较小,氯离子的增加会溶解部分垢量。碳酸钙过饱和溶液中,电导率法能直观测量碳酸钙过饱和溶液的离子浓度,电导率与离子浓度具有良好的线性关系。CaCO3结垢过程中,晶核生成与晶粒长大的活化能分别为32 072 J和13 177 J。     

硫酸钡溶液中Q235钢表面结垢特性研究

油田垢的主要成分有碳酸钙,还有碳酸钡、硫酸钡、硫酸钙、镁盐、硅酸盐等。国内外学者对碳酸钙结垢规律的研究很多,对硫酸钡结垢的研究相对较少。本文采用静态结垢法,研究了反应温度、pH值、成垢离子浓度等因素对Q235钢表面硫酸钡结垢的影响。实验结果表明,随pH值升高和成垢离子浓度的增加,Q235钢表面硫酸钡成垢趋势增大;随温度升高,Q235钢表面硫酸钡结垢量降低。     

强碱三元复合驱采出井结垢机理及影响因素研究

强碱三元复合驱已经广泛应用于大庆油田,但对于三元驱的结垢问题还没有系统的研究。本文根据电解质溶度积理论及硅酸脱水聚合原理,结合大庆油田强碱三元复合驱现场试验区块采出井采出液离子统计结果,给出了碳酸垢、硅酸垢的结垢机理及结垢条件,分析了碱类型、粘土矿物对采出井结垢严重程度的影响规律。研究结果表明:碳酸盐垢的结垢主要原因是CO_3~(2-)、OH~-等成垢阴离子浓度的增加。碳酸盐结垢条件是,在地下温度、压力等因素一定的条件下,成垢离子浓度乘积大于碳酸盐溶度积。硅酸垢的结垢主要原因是岩石在较高pH值条件下生成硅酸盐。硅酸垢的结垢条件是硅离子浓度、pH值、成垢金属离子浓度三者达到一定临界值。本研究对三元驱采出井结垢预测、工业化应用以及注采井距的合理设计具有重大意义。     

油井结垢规律及其控制措施

油田进入高含水期,地面及集输系统的结垢问题日趋严重,针对新疆某油田的结垢特点,本文选取3个区块7口典型井,通过XRD测试油井结垢的主要产物,分析了结垢的原因,采用EDTA滴定法考察了时间、温度、pH值、成垢离子浓度对结垢的影响规律,同时用静态阻垢法评价了一种复配型阻垢剂的应用效果。结果表明:该油田结垢以CaCO₃为主;结垢动力学在9h发生突变;随着温度升高,碳酸钙垢在水中的溶解度降低;pH值越高,形成垢的趋势越强;Ca²⁺、Mg²⁺和HCO₃^-浓度增加,结垢均增加,对垢的形成有一个促进作用。添加体积比为1:1的HX-1/WAS复配阻垢剂后,阻垢率达到93.9%以上,使用效果优良。     

磷矿回水水质参数对管道结垢影响研究

针对磷矿浮选回水循环利用过程中管道结垢问题,在实际浮选废水环境中采用静态挂片法对结垢影响因素进行研究。主要考察了废水中钙离子质量浓度、硫酸根离子质量浓度、镁离子质量浓度、pH值及废水的温度对结垢的影响。结果表明:管道主要发生二水硫酸钙结垢;增加废水中钙离子和硫酸根离子质量浓度会加快结垢;结垢现象随着温度升高变得严重;镁离子可以减少垢的形成,对结垢起抑制作用;在酸性环境中,pH值越低,结垢越严重。     

油田结垢治理技术浅析

油田开采已经进入中后期阶段,注水采油仍然是维持地表压力提高油田采油率的重要方法之一。然而油田回注水二氧化碳高、硫化氢含量高、矿化度高以及温度高等特点,部分油田钙镁离子浓度高,造成注水结垢现象严重,分析油田注水结垢的主要原因,做出相应对策尤为重要,本文从分析结垢原因到相应处理方案,对油田结垢治理做出简要分析概述。     

油田某区块结垢预测及阻垢剂性能评价

在油田注水过程中,随着注水井不断加深,井底温度不断升高,致使原阻垢剂低效甚至失效。为解决这一问题,首先对该区块进行结垢预测,得到其主要成垢离子为Ca2+,并随着温度的升高或者压力的降低结垢愈加严重。本文采用6种自配阻垢剂进行温度及pH值影响试验,优选出最佳阻垢剂ZP-01。并针对该阻垢剂高温低效问题开展高温条件下浓度优选试验,测得该阻垢剂在体积浓度为5%时表现出最佳阻垢效果。最后通过红外线表征方法确定该阻垢剂为亚甲基磷酸型或二氯乙基磷酸型聚合物阻垢分散剂,主要阻垢机理为分散作用。     

气田水地面回注管线结垢趋势预测

XX矿区中QL25井~QL12井气田水回注管线的结垢情况尤为严重,为了科学而有效地进行防垢和除垢,本文对QL25井的气田水进行水质分析,发现气田水中含有较高浓度的Ca~(2+)和HCO_3~-等成垢离子,并通过垢样分析确定出结垢的主要类型为碳酸钙垢。利用Davis-Stiff饱和指数法和Ryznar稳定指数法预测出水质本身具有结垢趋势,进一步结合温度和压力计算模型,利用Oddo-Tomson饱和指数法和最大结垢量公式,预测得出管道沿线均会结垢且近管道起点处结垢最为严重。     

华庆油田三叠系延长组地层水配伍性研究

华庆油田三叠系延长组油藏采用注水开发且以污水回注为主,由于多层系采出水组成性质的差异,容易对储层造成污染。本文在分析华庆油田延长组地层水的性质、各离子含量以及水型的基础上,将主力开发层位长6地层水与其他层位地层水按不同比例混合后,在不同温度下测定混合液中的成垢离子含量,计算结垢量,分析结垢类型,并对结垢趋势进行预测。研究结果表明:长6地层水与其他层位地层水混合后均有不同程度的结垢现象,且以碳酸钙垢为主,可见多层系水的不配伍性是导致注水开发过程中长6储层污染的主要原因,从而为污水选择性回注及防垢解堵提供了理论依据。     

冷指实验研究碳酸钡结垢规律

污垢中的主要成分是碳酸钙,还有碳酸钡、硫酸钡、镁盐、硫酸锶等。国内外学者对碳酸钙结垢规律的研究很多,对碳酸钡的研究相对较少一些。通过冷指实验,控制离子浓度、反应温度、pH值、反应时间和搅拌速度以及溶液的过饱和度,以研究这些参数对碳酸钡结垢的影响。结果表明,碳酸钡垢的生长速率随着温度的增加而增加,随着流速的增加而减小,pH为9时最小,浓度对其生长速率的影响不甚明显。利用冷指实验研究碳酸钡结垢规律是一种较新的方法,其研究成果为油田除垢防垢提供一定的理论依据。     

HY系列硫酸钡阻垢剂应用性能研究

采用静态阻垢法,实验考察了室内研制的聚合物类HY系列硫酸钡阻垢剂针对油田注水系统的阻垢效果。并对不同温度、成垢离子、离子浓度、pH值、药剂加量、体系矿化度等条件对HY系列硫酸钡阻垢剂的阻垢效果的影响进行评价,选出阻垢效果较好的HY-2硫酸钡阻垢剂,初步确定了阻垢剂HY-2的最佳适用条件为T=30—70℃,pH=7．5,加量为70mg／L。     

Calcium sulfate hemihydrate scaling threshold enhancement by magnesium ion augmentation

Efficient high temperature distillation of sea water cannot be realized without development of scale control systems for calcium sulfate. This paper describes a new concept of scaling threshold enhancement based on complexing a portion of dissolved sulfate ion in the form of stable MgSO^o ion pairs. Complexing may be accomplished by augmentation of feed water with magnesium ion recovered and recycled from distilling plant blowdown. This “tying up” of sulfate ion results in higher solubility levels of calcium sulfate. Magnesium ion augmentation at levels up to three times ambient results in markedly improved resistance to hemihydrate scaling in natural sea water. Significantly higher levels of operating temperature and concentration factor may be achieved by this technology.     

二氧化碳驱油环境下采出水结垢室内评价研究

采用Ryzner稳定指数和Stiffs ＆ Davis饱和指数对油田现场高矿化度、高钙离子浓度采出水的结垢趋势进行理论预测,并利用高温高压釜模拟注CO2驱油井下工况,开展了不同温度、CO2分压条件下井下采出水的结垢评价,模拟实验结果表明,现场采出水在模拟工况条件下的结垢率均在10%以上,温度和CO2分压的变化对采出水结垢率的影响较小。在试样表面光滑和模拟实验流速条件下,旋转试样表面未形成完整致密的CaCO3包覆垢层。     

催化铁-厌氧微生物耦合技术还原硫酸根的研究

高浓度硫酸根废水直接排入水体会增大水体的盐度,危害水生生物,破坏土壤结构。利用催化铁与厌氧生物耦合技术进行还原硫酸根试验,并与单纯厌氧微生物处理效果对比。结果表明,催化铁的存在能促进SRB还原SO42-,耦合系统比单纯的微生物系统有更大的还原速率和更高的去除率,且更适合较高浓度的SO42-处理。当温度为30℃、pH=7.6时,COD对耦合系统中硫酸盐还原的影响程度不同,当m(COD)/m(SO42-)≤2时,COD越高,还原速率越快,当m(COD)/m(SO42-)>2时,COD对系统还原过程影响很小。     

SDS/正丁醇/正庚烷/水微乳液稳定性分析及应用

研究了十二烷基硫酸钠(SDS)/正丁醇/正庚烷/水(或氯化镁与硝酸铝混合水溶液或氢氧化钠溶液)四组分形成稳定微乳液的条件。考察了表面活性剂与助表面活性剂的质量比、温度、pH值、盐浓度对该体系稳定性的影响及水与表面活性剂的摩尔比(ωo)对水核粒径的影响。结果表明,m(SDS)∶m(正丁醇)=4∶6时,反相微乳液最稳定,对温度变化不敏感,pH值为7～13时,具有较好的稳定性,随着镁铝混合盐溶液浓度的增加,反相微乳区域急剧缩小,水核粒径随着ωo增大而增大,在稳定微乳液区域内制备了分布较均匀,尺寸范围30～70 nm的粒状纳米颗粒。     

渤海莱州湾地下卤水纳滤过程的结垢趋势研究

针对莱州湾地下卤水纳滤过程中纳滤膜表面无机物结垢的问题,利用饱和度法系统研究了碳酸钙、硫酸钙在卤水体系和纳滤过程中的结垢趋势和影响因素。结果表明,在常温下原料卤水中的碳酸钙处于饱和状态,而其中的硫酸钙处于不饱和状态,因此在外部因素诱导下,碳酸钙更容易发生沉淀;降低卤水的pH可以有效抑制碳酸钙结垢;当逐步提高卤水的产水回收率时,纳滤浓水侧卤水中硫酸钙结垢的风险增大,在纳滤精制卤水过程中选择合适的产水回收率可以降低硫酸钙结垢的风险。     

高温高盐油藏微乳酸体系酸化性能研究

通过正交实验设计,优选出了适用于高温高盐油藏的微乳酸酸化体系。该体系振动时电导率下降,静置时电导率上升,表现为双连续结构;在高温高盐条件下具有良好的稳定性;沿程损耗量低,产出液pH值小;溶蚀速率低,溶蚀时间持续较长。长岩心酸化实验结果表明:微乳酸溶液酸化后,岩心孔、渗参数得到改善,深部酸化效果明显。     

一种耐温耐盐类凝胶调剖剂封堵性能的研究

高温高盐复杂油藏由于地层温度高,矿化度高,一般堵水剂的可泵时间和长期稳定性达不到使用要求。在实验室研究了一种适用于高温高矿化度复杂油藏深部调剖的凝胶调驱体系,该体系优于传统的凝胶体系,在高温高盐的复杂地层环境下达到了延缓交联和提高凝胶热稳定性的目的。