油田采油阻垢剂筛选研究

为了筛选出适合某油田使用的阻垢剂,通过分析油田水质及垢样的 XRD,发现垢样成分主要为碳酸钙和硫酸钙. 在测定了 11 种阻垢剂钙容忍度的基础上,采用静态实验法和模拟油田水体法,测定了各种阻垢剂的阻垢率,对比后,筛选出了适合油田水质特点和垢体类型的 POCA 阻垢剂,在 80 ℃油田水质环境下,其添加质量浓度为 20 mg/L 时,阻垢率为 81.27%,钙容忍度高于 20 000.     

稠油废水高倍蒸发浓缩污垢的形成和模拟

研究了稠油废水蒸发浓缩过程中污垢的形成规律.在蒸发浓缩的试验基础上,首先通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对污垢进行分析,确认污垢的晶体成分,然后据此建立3层析晶污垢的沉积模型,即由碳酸钙盐(如CaCO3)、复盐(如Na2CaSiO4,Ca8Si5O18)和硅酸盐(如Ca2SiO4)等形成的混合污垢的沉积模型.通过污垢热阻的模拟计算发现,污垢的主要组分是碳酸钙盐,其污垢热阻占总污垢热阻的91.76%;模拟结果与试验数据相吻合,说明3层析晶污垢模型可以描述稠油废水蒸发过程中的析晶结垢规律,为稠油废水蒸发过程中污垢的防治提供理论基础.     

复配阻垢剂对碳酸钙阻垢效果及垢晶微观形貌影响

针对石南1631注水井结垢问题,以该注水井水样分析数据为基础,应用Scale-Chem结垢预测软件对该注水井的结垢类型进行了预测,得到该注水井的主要结垢类型为碳酸钙垢,并与现场垢样分析结果进行了对比。为了减缓结垢对注水的影响,选用五种阻垢剂对该注水井水样开展了阻垢效果研究。在阻垢剂单剂对注入水水样阻垢效果实验研究的基础上,将优选出的阻垢剂PESA与DTPMPA以2:1 复配,当阻垢剂浓度为80mg/L时,阻垢率达到90.26%。为明确复配阻垢剂的阻垢机理,对加入不同复配阻垢剂浓度前后形成的垢晶进行了扫描电镜分析与X-射线衍射分析,分析结果表明,复配阻垢剂对碳酸钙晶体的形貌与晶体粒径均有一定程度的影响,在实验所用复配阻垢剂浓度范围内,阻垢剂浓度越高,碳酸钙晶体的平均粒径越小;复配阻垢剂主要通过螯合增溶与晶格畸变,在碳酸钙垢的形成过程起到了抑制作用。     

一种新型高效阻垢缓蚀剂的研制

针对循环冷却水系统的结垢和设备腐蚀问题,研制了GCS系列阻垢缓蚀剂.采用碳酸钙沉积法和静态挂片失重法考察了其阻垢性能和缓蚀性能.结果表明:阻垢缓蚀剂GCS-6在水中具有良好的溶解性;当其浓度为25 mg/L时,阻CaCO3垢率为99.53%,缓蚀率为96.20%,年腐蚀速率为0.008 6 mm/a.并用扫描电镜、动电位电化学极化曲线、电子能谱,探讨了其阻垢机理和缓蚀机理.     

膦酸盐型防垢剂的研制

研究了一种分子结构中含有较多膦酸基的膦酸盐型防垢剂．对这种防垢剂的合成条件进行了正交试验优化．按优化条件合成的防垢剂对碳酸钙垢、硫酸钙垢、硅酸钙垢均有预防作用；在最佳浓度下对碳酸钙和硫酸钙的防垢率接近１００％，对硅酸钙的防垢事可达９０％以上，这种防垢剂溶液对钢铁的腐蚀率低于油田模拟注入水，且对地层无伤害，可用吸附法设置在近井地层中使用．     

1-羟基丙叉-1, 1-二膦酸缓蚀、阻垢作用与机理研究

用旋转挂片失重法,腐蚀电化学测试和静态阻垢实验,研究了１－羟基丙叉－１,１－二膦酸（ＨＰＤＰ）对碳钢的缓蚀性能以及对碳酸钙的阻垢性能,并采用俄歇电子能谱（ＡＥＳ）,Ｘ－射线衍射方法,对ＨＰＤＰ在碳钢表面上形成保护膜的元素分布,结构和成膜机理以及对不同浓度ＨＰＤＰ水溶液中沉积的碳酸钙垢的晶体结构进行了探讨。证明ＨＰＤＰ是一种有开发和应用前途的兼具缓蚀阻垢性能的有效水质稳定剂。     

聚天门冬氨酸阻垢作用的研究

以L 天门冬氨酸为原料采用聚合—水解二步反应合成出具有优异阻垢性能的聚天冬氨酸 ,考察分析了它对碳酸钙的阻垢作用及相关机理     

联用型水合物抑制剂在循环管路内抑制性能研究

水合物造成的流动安全问题长期以来困扰着油气生产和运输部门。低剂量水合物抑制剂包括动力学抑制剂和水合物阻聚剂,因其用量小、经济环保等优点逐渐受到油气工业界重视;但二者单独使用均有其局限性,而关于二者联用时对油水体系内水合物抑制性能方面的研究则鲜有报道。采用自行设计搭建的水合物循环管路,系统研究了动力学抑制剂与水合物阻聚剂联用时的抑制性能;并与单独加入水合物阻聚剂体系进行了对比分析。实验结果表明,与单独加入水合物阻聚剂体系相比,动力学抑制剂的加入可有效抑制水合物的成核和生长,延长水合物形成的诱导时间和生长时间;二者联用后导致水合物形成初始阶段易发生颗粒间的相互聚积,随着水合物持续形成,水合物环路发生了严重的沉积堵塞现象。最后分析了二者联用时在多相混输管道内的抑制机理。     

惠民凹陷商河地区沙一段碳酸盐岩沉积特征

惠民凹陷商河地区沙一段发育多层碳酸盐岩沉积。经研究发现 ,这些碳酸盐岩成分以白云石为主 ,其沉积相类型包括滨湖亚相、生物浅滩亚相、滩缘亚相和半深湖亚相。生物浅滩具有分布范围广阔、顶面平坦、进积迅速、前斜坡明显、沉积旋回发育、沉积厚度较小但稳定的特征。在快速进积的过程中 ,浅滩表面水体循环不畅并逐渐淡化 ,从而形成大量次生孔隙。早成岩期孔隙中沉淀的方解石是岩石的主要胶结物和灰质成分。生物浅滩的这种沉积和成岩特征对该段碳酸盐岩油气藏具有明显的控制作用     

碳酸钙阻垢效果影响因素实验研究

为了研究多因素共同作用对碳酸钙阻垢效果的影响,采用静态阻垢法对筛选出的浓度为100 mg/L 的PESA 阻垢剂开展了碳酸钙阻垢效果影响因素研究。首先,采用单因素分析法开展了阻垢剂类型、浓度、碳酸钙过饱和度、含 盐量以及pH 值对碳酸钙阻垢效果的影响实验,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含盐 量、温度、CO2 分压和pH 值共同作用时对碳酸钙阻垢效果的影响。单因素实验结果表明,随着碳酸钙过饱和度的增大 阻垢剂PESA 的阻垢率减小,随着含盐量的增大阻垢剂PESA 的阻垢率先增大后相对减小,随着pH 值的增大阻垢剂 PESA 的阻垢率先增大后减小;临界含盐量为50 g/L 时,阻垢率可达95.85%;pH 值为6.5∼8.0 时阻垢效果最佳,阻垢 率为90%。由正交实验结果可知,温度对PESA 阻垢剂的阻垢率影响最为显著,对应的极差为8.2,P 值为0.002,其次 为pH 值和CO2 分压,而含盐量的影响作用微乎其微。最优因素水平组合为温度60℃、pH 值7.5、CO2 分压1.5 MPa、 含盐量5.5 g/L,此时阻垢剂PESA 对碳酸钙的阻垢效果最好。     

微生物非脲解作用诱导碳酸钙沉积研究

利用嗜碱型芽孢杆菌的非脲解矿化作用,在含2种不同有机钙源的矿化培养基中实现了微生物诱导碳酸钙沉积。讨论了沉积过程中细菌生长特性及碳酸钙沉积动力学,并综合运用X射线衍射、热分析和扫描电子显微镜对沉积产物进行了研究,结果表明,降低初始钙离子浓度有利于提高有机钙源的转化率,而改变钙源种类对碳酸钙沉积动力学及碳酸钙晶型、形貌均有较大影响。含乳酸钙和谷氨酸钙的矿化培养基中分别沉积得到了结晶不良的方解石和稳定性较差的球霰石,且后者的沉积产率更高。证实了嗜碱菌的非脲解诱导碳酸钙沉积途径具备应用于混凝土防护和修复的潜质。     

菊糖水溶液中具有分级结构碳酸钙的仿生合成与表征

依据仿生矿化的基本原理以菊糖作为有机基质以CaCl2为钙源,NH4HCO3为CO2来源,采用气体扩散的方法合成了花束状并且具有分级结构特征的碳酸钙,对所得产物进行了XRD,SEM,FTIR和TG-DTA表征.结果表明,菊糖水溶液中得到的为方解石和球霰石的混合晶型的CaCO3.进一步机理研究表明菊糖在CaCO3形貌的形成过程中起着重要的作用.     

电压对微生物诱导生成碳酸钙沉淀的影响

微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial induced calcium carbonate precipitation,MICP)是一种新型环保固化方法,但碳酸钙的生成量直接影响MICP技术的固化效果,为了在一定界限内提高碳酸钙的生成量,利用MICP技术,研究了不同电压梯度下,脲酶活性的变化规律,在此基础上进一步研究了不同电压梯度、不同通电时间、不同通电方式条件下微生物诱导生成碳酸钙的沉积规律。试验所用微生物为巴氏芽孢杆菌,营养液为三种钙源(氯化钙、硝酸钙、醋酸钙)与尿素1∶1等体积混合,菌液与营养液体积比为1∶15,溶液环境的pH为7.3。结果表明:最佳通电电压为1.2 V;最适通电时间为20 min;最佳的通电方式为全程通电;氯化钙为最佳钙源。故电压对巴氏芽孢杆菌的生物活性起促进作用,提高了其脲酶活性,最终提高了碳酸钙的产量。     

Major factors controllin8 the formation of middle and large marine carbonate stratigraphic fields

Marine carbonate oil and gas fields have become an important exploration area in China and even across the world. Their formation, distribution and enrichment are special owing to the complexity of the deposition, diagenesis and accumulation, which is caused by the multiplicity of the carbonate de- positional environments and facies, huge extensions of formation time and burial depth, complication of diagenetic evolution, heterogeneity as well as the development of pores, caves and fractures affected by various factors. Oil and gas accumulations in carbonate rocks are not strictly controlled by the second-order structure belt. Most of them, under certain structural settings, are controlled by sedimentary diagenesis and its favorable facies. The hydrocarbon reservoir type is predominantly stratigraphic. Based on the worldwide researches of carbonate fields, the paper concludes that 7 main factors control the formation and distribution of middle-large marine carbonate stratigraphic fields.     

Major factors controlling the formation of middle and large marine carbonate stratigraphic fields

Marine carbonate oil and gas fields have become an important exploration area in China and even across the world. Their formation, distribution and enrichment are special owing to the complexity of the deposition, diagenesis and accumulation, which is caused by the multiplicity of the carbonate depositional environments and facies, huge extensions of formation time and burial depth, complication of diagenetic evolution, heterogeneity as well as the development of pores, caves and fractures affected by various factors. Oil and gas accumulations in carbonate rocks are not strictly controlled by the second-order structure belt. Most of them, under certain structural settings, are controlled by sedimentary diagenesis and its favorable facies. The hydrocarbon reservoir type is predominantly stratigraphic. Based on the worldwide researches of carbonate fields, the paper concludes that 7 main factors control the formation and distribution of middle-large marine carbonate stratigraphic fields.     

一株碳酸盐矿化菌的筛选及其矿化性能研究

采用选择性富集和平板分离的方法从湖南省某土壤中筛出一株以乙酸钙为底物的碳酸盐矿化菌,并对该菌株诱导的碳酸钙沉淀的晶体类型以及pH、接种量、乙酸钙浓度等不同因素对碳酸钙的产量影响进行研究。结果表明,该碳酸盐矿化菌鉴定为克雷白氏杆菌属,其GenBank登录号为ON139648;革兰氏染色呈阴性,6 h~96 h为该菌的对数生长期;克雷白氏杆菌诱导的碳酸钙矿物晶体类型既有方解石,又有球霰石,其诱导碳酸钙沉淀产生的最佳条件为:初始pH=7、菌液接种量为4%、乙酸钙浓度为0.25 mol/L,乙酸钙利用率最高为96.6%,诱导的碳酸钙产量最高为1.23 g。     

聚天冬氨酸与氧化淀粉复配物的阻垢性能研究

对聚天冬氨酸与氧化淀粉复配物的阻垢性能进行了研究。结果表明复配物的最佳配比浓度为：聚天冬氨酸与氧化淀粉各自的浓度均为1mg/L;复配物的阻垢性能较单纯的聚天冬氨酸有一定的提高,适用于高钙、高pH、高温的水系统中,并可在其中长时间停留;复配物使碳酸钙的晶格生长受到抑制,晶粒尺寸变小。     

MA-AA-AM-SMAS四元共聚物的阻垢性能研究

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、甲代烯丙基磺酸钠(SMAS)等为原料,以过氧化氢为引发剂,通过水溶液聚合反应和膦酰化反应合成出含膦酰基、羧基和磺酸基的四元共聚物阻垢剂MA AA AMSMAS(PMAAS)。探讨了共聚物的投加量、钙离子质量浓度、溶液的pH值和温度等因素与共聚物阻垢率的关系,并用环境扫描电镜观测了碳酸钙与硫酸钙晶形的变化。经国标法测得,当pH=7,PMAAS用量为7mg/L时,其对CaCO3阻垢率可达99％,对CaSO4阻垢率达88.5％,与同类的产品相比,在碳酸钙垢和硫酸钙垢的阻垢性能上具有一定的优势。     

衰竭开发沥青质析出相态及数值模拟研究

在油田开发过程中,沥青质沉积可导致地层孔隙堵塞,造成油田产量下降,因此开展沥青质沉积规律研究非常必要。本文在室内实验的基础上,研究了沥青质的相态特征,利用气-液-固三相平衡理论绘制了沥青质析出包络线图,得到了沥青质析出的温度和压力范围。根据A油田实际资料,建立了沥青质模拟的数值模拟模型,能够模拟沥青质析出、絮凝、沉淀和伤害四个过程;分析了沥青质析出对地层的伤害,随着沥青质的析出,地层孔隙度和渗透率降低,原油粘度增加;研究了沥青质析出对采出程度的影响,考虑沥青质时,生产10年采出程度下降2.3%,最优井底流压为35MPa。     

三水碳酸镁粒度分布影响因素的研究

通过实验的方法研究氢氧化镁悬浮液和二氧化碳反应结晶析出水合碳酸镁的沉淀过程,探讨不同操作条件对最终产品粒度分布特征的影响.研究结果表明:沉淀析出的结晶产物均为三水碳酸镁(MgCO3·3H2O),其晶体粒度分布随着温度的升高和气体分布器孔径的增大而增加,而随着氢氧化镁悬浮液的初始固体含量的增加而减小.氢氧化镁初始粒度在通气流量低时对三水碳酸镁的粒度分布无影响,而在通气流量高时则产生了显著的影响.