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。     

适用于伊拉克某油田耐温抗盐型阻垢剂性能研究

注水是目前很多油田中后期开发最为广泛应用的方法,注水过程中易结无机垢堵塞注水管线和地层,当地层温度较高或注入水矿化度较高时这种损害更为严重。针对伊拉克某油田储层温度高达120℃,注入水矿化度达到20×104 mg/L,注水结垢现象严重,优选了复合型的耐温抗盐型阻垢剂体系,并对阻垢剂的性能进行了评价。结果表明,在高温高矿化度盐水溶液中,改性多胺缩聚物阻垢剂单体和有机磷酸盐类阻垢剂按1:1比例复配时防垢效果最好,静态和动态防垢率均可以达到90%以上,能够满足目标油田长期注水作业的要求。     

渤海油田注水用液体脱硫剂的筛选和现场应用

针对渤海某油田注水系统硫化氢浓度过高的现状,通过测定脱硫剂对注入水的脱硫效率和阻垢剂对注入水中钙离子浓度的影响,优选出改性三嗪类液体脱硫剂和聚磷酸盐防垢剂,并在注水水源井所在C平台进行了现场中试。结果表明,改性三嗪类液体脱硫剂对注入水的脱硫效率为98.1%,脱硫效果最好,但会使水中钙离子浓度降低,出现结垢。与聚磷酸盐防垢剂一起使用可明显减少钙离子的沉积。在平台现场药剂中试时,脱硫剂和防垢剂加量分别为500 mg/L和20 mg/L,水源井系统的硫化氢浓度由800 mg/m~3降至约20 mg/m~3,产液中的硫化氢量从150 mg/m~3降至约4 mg/m~3,满足平台脱硫的需求,同时避免了沉积垢。图2表2参12     

长庆白豹油田注水井结垢的防治

长庆白豹油田剖16井区注水2年后注水压力上升,注水量减小.注入水为富含SO24-(0.171 g/L)和HCO3-(0.366g/L)的洛河层水;生产层长4 5和长3地层水则富含Ba2 和Sr2 (1.69和2.19 g/L)及Ca2 、Mg2 .用X射线能谱法检测,储层岩心中不含Ba2 、Sr2 .50℃下实测,注入水、地层水均不结垢,混合水中注入水和地层水体积比由2/8增至8/2时,硫酸钡锶垢生成量由0.0831 g/L增至0.332 g/L,碳酸钙垢生成量由0.169、0.182 g/L减至0.040、0.000 g/L,总结垢量由0.252、0.265增至0.373、0.332 g/L.集输系统垢样表面主要元素经测定为Ba、Sr、O、S,用X射线衍射法测得主要垢成分为Ba0.75Sr0.25SO4.按行业标准筛选出的含磷复合防垢剂YHS-1,当加量为20 mg/L时对硫酸钡垢的防垢率达75%.从2005-09-03起,在剖16井区按20 mg/L加量在注入水中连续投加YHS-1,注水压力下降并趋于稳定,注水量上升并趋于稳定,油井生产平稳,未出现因结垢而检泵的情况.图2表5参2.     

现河注水井井筒结垢趋势预测及防垢剂评价

胜利现河高压低渗油藏注入水含大量Ca2 和HCO3-,不含SO42-。采用Stiff-Davis和Ryznar方法预测该油藏注水井碳酸钙沉积结垢趋势,注水井井口(35℃)轻微结垢,轻度腐蚀,随井深增加,结垢性将趋于增大,在井底(3000 m,90℃)将非常严重。实测了四通化工和东辰化工两种商品防垢剂对水样的防垢率和腐蚀率。空白和加防垢剂水样在50-90℃下结垢量随温度升高而增大,在70-90℃下增幅加大,在相同温度下结垢量随防垢剂加量增大(5,10,15 mg/L)而减小,两种防垢剂在70℃防垢率最高,分别为56.1%和50.4%,前者防垢性能较好,加量15mg/L时50℃和90℃防垢率分别为51.5%和36.9%。生成的垢含96?CO3,不含硫酸盐。N80钢片在水样中的腐蚀率随温度升高而增大,50℃时为0.0443 mm/a,90℃时为0.154 mm/a,加入防垢剂使腐蚀率增大,加量15 mg/L时,四通化工在70℃、东辰化工在60℃使腐蚀率增加的幅度最大,分别为58.4%和92.8%。图3表3参5。     

三元复合驱油井结垢分析及防垢剂研制

针对三元复合驱油井结垢严重这一问题 ,分析了三元复合驱油井结垢机理 ,研制了FHE复合防垢剂。通过室内静态挂片试验和动态模拟试验检验了FHE复合防垢剂在不同含量下的防垢率。试验结果表明 :FHE复合防垢剂的最佳用量为 4.0～ 5 .0mg/L ,其防垢率达 92 .64 % ,完全满足油田生产实际需要     

电子防垢器在秦皇岛33-1油田中的应用

秦皇岛33-1油田注水系统采用了电子防垢器,以防止由于温度和压力变化引起管道系统结垢。本文阐述了电子防垢器的原理、结构、工作方式及其在油田注水系统中的应用,论证了电子防垢器在油田注水管线防垢上的可行性。     

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     

中东M油田高矿化度地层水结垢趋势预测与防垢实验研究

选取中东M油田Asmari和Mishrif灰岩储层高矿化度地层水为研究对象,通过水质分析和结垢趋势预测,考察了该油田高矿化度地层水结垢特性。通过室内防垢实验,开展了化学防垢剂优选和金属防垢器防垢效果评价,结果表明,将优选的硫酸钙防垢剂ZT-16与碳酸钙防垢剂ZT-00按照不同比例复配后形成的复合防垢剂HSI适合于M油田高矿化度地层水防垢,这种复合防垢剂与金属防垢器联合使用不仅可以取得良好的防垢效果,而且能够有效降低化学防垢剂用量,从而达到控制注入成本的目标。上述研究成果对高矿化度油田地层水结垢预测与防垢具有借鉴意义。     

宝浪油田宝北区块防垢剂研究与应用

宝浪油田地层压力下降较快导致地层水和产出水中的CO_3~(2-)离子浓度增高,产生CaCO_3、CaSO_4和BaSO_4等结垢沉淀,使得油井结垢的数量、范围、产状等发生相应变化,井筒附近地层及井筒发生结垢现象呈由点到面、由轻微到严重的发展趋势。针对这一情况在油田广泛应用的防垢刑中优选出DT、HE、PB、ED、AT、BH,6种防垢剂,再进行单一防垢剂筛选和防垢刑复配室内实验,挑选出一种有效时间长、效果好、安全可靠的防垢体系,从而指导现场试验。     

影响防垢剂矿场使用效果因素分析

长庆油田为低渗、特低渗油田，注入水及地层水化学成份复杂，注入水与地层水、地层水与地层水，地层水自身，由于不配伍、不稳定而导致注水地层、近井地带、油井、集输系统结垢十分严重。通过多年技术攻关，长庆油田形成了油田结垢化学治理立体配套技术体系，极大程度地减弱、抑制结垢对生产的影响。结合室内实验对矿场防垢剂使用过程中出现的技术问题进行详细分析，并结合矿场工艺特点，提出改进和预防措施。     

涠洲12-1海上油田硫酸钡锶垢防垢剂研究

涠洲12—1海上油田注入水（海水）与地层水不配伍，油井结垢严重，垢物合--70％硫酸钡，～30％硫酸锶。以体积比2：8的海水（矿化度35g／L，含SO4^2- 3g／L）和地层水（矿化度26g／L，含Ba^2＋ 30mg／L）混合水为实验水样，测定了五大类15种商品防垢剂70℃时的防垢率，性能最好的5种是：聚天门冬酸PASA，防垢率68．9％，加量25mg／L；聚丙烯酸钠PAAS，67．4％，25mg／L；部分水解聚马来酸酐HPMA，63．3％，5mg／L；二亚乙基三胺五甲叉膦酸DETPMP，48．6％，5mg／L；膦酸聚合物型防垢荆TS-7910，44．9％，25mg／L。以这5种防垢剂为因素，4种加量（2，4，6，8mg／L）为水平，按L16 4^5正交表设计实验，考察了16个五组分复配防垢荆的防垢率，在70℃时4＋2＋4＋6＋8（mg／L）配方的防垢率最高，为83．0％；在90℃时所有配方的防垢率均较高，有5个配方的防垢率很高，在83．3％-84．8％范围：2＋4＋4＋4＋4，4＋2＋4＋6＋8，4＋8＋6＋4＋2，6＋6＋2＋4＋8，6＋8＋4＋2＋6；在120℃（油藏温度）时6＋6＋2＋4＋8和8＋2＋8＋4＋6两个配方的防垢率超过55％（55．7％＋56．5％）。讨论了防垢剂的作用机理：螯合和吸附。为防止油井结垢，可将防垢率经环空加入油井或置入地层适当部位。图2表3参4。     

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.     

物理防垢技术在大牛地气田的应用

由于地层水矿化度较高,钙镁离子质量浓度较大,许多气井生产管柱内易出现结垢现象.通过流压测试分析发现,大牛地气田2005-2010年开发气井中50％有结垢现象,严重影响气井的持续生产.2010年开始,在大牛地气田加注阻垢剂,但防垢率只有80％.为了提高防垢效果,大牛地气田进行了物理防垢试验,并研制了悬挂式物理合金防垢器.对5口气井安装物理合金防垢器前后钙镁离子质量浓度监测的结果表明:安装物理合金防垢器后,钙镁离子质量浓度提高了133％,综合防垢率提高至90％,且钙镁离子质量浓度在20 000～40 000mg/L的气井防垢效果较好.通过物理防垢试验,形成了大牛地气田物理防垢技术和物理合金防垢器安装工艺技术,为大牛地气田的防、除垢研究奠定了基础.     

注水开发油田结垢分析及防治技术

濮城油田自注水开发以来，油水井及其配套系统结垢严重，针对垢物特点，从结垢原因出发，提出了不同的清防垢工艺技术，通过现场大量油水井的应用，达到了防垢、除垢的目的，并取得了良好的经济效益，具有推广应用价值。     

电子除防垢器在玉门青西油田原油集输系统中的应用

玉门青西油田原油集输系统管网结垢严重。集输系统三相分离器出口脱出污水CaCO3结垢量预测值常温时为140～160mg／L,100℃时高达300mg／L。在集输系统的三相分离器前、净化原油储罐前后管道上安装了3台Scalefighter-PDPT型电子除防垢器，运行10余天后，三相分离器出口污水样中Ca2^＋、Mg^2＋、Ban（＋Sr2^＋）浓度略有增大，HCO3^-和SO4^2-浓度显著增大，SO3^2-浓度略有减小。这一结果说明电子除防垢器处理后的油田产出污水溶解成垢无机物的能力增大，有一部分碳酸盐转变为较易溶解的碳酸氢盐。该电子除防垢器已正常运行2年以上，单机日耗电量为0．5kWh，集输管网的阀门、流量计等易结垢部位结垢量减小。图6表1参1。     

大庆外围油田油水井清防垢技术

针对大庆外围低渗油田油水井结垢严重的状况,开发了油水井清防垢技术。注水井清垢解堵剂是侧重解无机垢堵塞的多功能综合解堵酸液,对碳酸盐垢的溶解率达98.57%,对储层岩心的溶蚀率为13.85%,在外围各油田160口井应用,成功率96%,有效期1年以上,单井平均日增注44 m3,注水压力平均降低0.7 MPa。注水井防垢剂Ⅰ由有机磷酸盐、垢分散剂、铁离子络合剂等组成,加量30 mg/L时1~5天防垢率均为100%;在榆一联13口井使用,1年后平均注水压力仅上升0.8 MPa,平均视吸水指数仅下降0.06 m3/d.MPa,即3.70%;在1口加剂井1400 m(45℃)、1600 m(55℃)、1800 m(65℃)处挂片1年,测得结垢速率分别为0、0.0025、0.0062 mm/a,以3口对比井相应平均值为基准,防垢率分别为100%、97.15%、94.21%。油井清防垢剂ES为含有无机、有机溶剂、渗透剂、螯合剂、防垢剂等多种组分的油包水型乳状液,对油井垢的平均溶蚀率>90%,加量10~50 mg/L时对碳酸钙、镁垢的防垢率均大于HEDP;通过油套环空加入37口结垢井,加量200 kg,加药周期1个月,使检泵周期延长至1年以上。表6。     

涠12-1油田钡锶垢防治技术研究

涠12-1海上油田注入富含SO42-的海水,地层水含大量二价金属离子,一些油井和地面管线结垢严重。垢样主要成分为硫酸钡、锶,含少量硫酸钙、碳酸亚铁。为此研制了钡锶垢防垢剂NYJH。在等量海水、地层水混合水中,加量30 mg/L的NYJH在90℃下防钡垢率为95.0%,防锶垢率为94.6%,用富含Ba2+、Sr2+的混配水饱和的岩心的渗透率保留率,注入2 PV加和不加NYJH的海水并在70-100℃放置后分别为93.5%-96.7%和85.6%-93.2%,注入5 PV加和不加NYJH的海水并在90℃放置后分别为>90%和80.6%,四轮次交替注入总量140 PV的加和不加NYJH的海水和混配水并在90℃放置后分别为88.7%和67.9%。在涠2-1油田注水站,以40 mg/L的加量在注入水中连续投加NYJH共20天,在2口油井监测,采出水中Ba2+Sr2+浓度迅速大幅上升并维持,停加8天后缓慢下降,表明NYJH对该油田井下钡锶垢的抑制能力很强。图4表3参6。     

贝中油田油井结垢预测与防垢剂的筛选

贝中油田采出水含有较高的钙、镁离子,预测表明油井具有较强的结垢趋势。按照《油田用防垢剂性能评价方法(SY/T 5673—1993)》的要求,进行防垢实验。对多种防垢剂的筛选评价表明,防垢剂FBR的综合性能可较好地满足防垢需求,且当其加量为25 mg/L时,在现场条件下防垢率可以达到95%以上,现场试验也表明该防垢剂能很好地满足降垢需求。其他类似油井可以采用该药剂防垢。     

油田结垢及防垢动态评价方法的应用研究

结垢与防垢是油田注水开发中所遇到的重要问题之一。结垢往往会降低供、注水管道和油管的流量,引起地面设备和设施的磨损或堵塞,甚至堵塞注入水流经的地层孔道,造成产能下降。为了防止结垢和有效地控制结垢,各石油公司开展了多方面的研究工作。 本文系统地介绍了国内外用于评价注水相容性(结垢)的方法,并重点介绍了动态相容性(模拟管)试验法,以及该方法在油田注水结垢/防垢预测中的应用。