高含钡锶离子采出水成垢趋势分析方法研究

油田注水开发导致采出液的含水量逐年增加,部分区块采出液水体结垢导致集输管线堵塞等各种问题日益严重。根据耿83区高含钡锶离子的特点,分别采用常规水分析方法、原子吸收光谱法和等离子体原子发射光谱法测试采出水和注入水的水样离子组成成分、水样矿化度、水型等。实验结果表明,在高矿化度含多种阳离子的水溶液中,原子吸收光谱法测试结果更准确。采用原子吸收光谱法对该区块结垢特征系统分析,计算结垢理论值,得出主要为硫酸钡和硫酸锶垢型。将现场垢样通过能谱和扫描电镜分析,验证得到与水样分析出的垢体一致。该方法能准确判定出垢体和垢型,为进一步采取有效的防垢、清垢措施提供重要的依据。     

吴定区块多层系开发采出液集输系统的堵塞机理

针对吴定区块多层系开发油井集输管线中堵塞严重的问题,对不同层系的采出水化学组成进行分析,按照均匀设计原理对各层系采出水不同配比进行结垢类型与趋势预测,结合不同位置堵塞物的化学容量分析、X-荧光光谱半定量分析和采出水腐蚀性评价结果对集输管线中的堵塞物形成机理进行了分析研究。结果表明:吴7增侏罗系采出水高含碳酸盐,结垢类型以CaCO_3垢为主,含有一定量的硫酸锶钡垢,延4+5与延10两个层系的采出水水质不配伍,应将其分开输送;吴8增三叠系硫酸盐含量较高,结垢类型主要为硫酸锶钡垢型,长2、长4+5和长6三层系集输的最佳比例为2∶47.5∶14;吴7增侏罗系和吴8增三叠系堵塞物分析结果与结垢趋势预测基本一致,同时堵塞物中Fe离子含量较高主要是由腐蚀严重引起的。吴定区块多层系开发油井集输管线堵塞主要是由结垢和腐蚀的相互作用引起的无机物堵塞。     

自激流体处理装置阻垢机理研究

在水浴条件下,使用自来水及配制水,研究自激流体处理装置的阻垢机理。自来水成垢量对比实验发现,市政自来水经自激流体处理装置处理后,水垢的生成量小于未经处理的水样。配制水成垢速率实验表明,电导率随时间的下降曲线可以分为四个阶段,对照组水样结垢主要发生在第一阶段,实验组水样结垢主要发生在第二阶段。在60℃的水浴条件下,自激流体处理装置的阻垢时长约为30 min。电镜观察表明,经自激流体处理装置处理的水样形成的水垢结晶主要为文石,未经自激流体处理装置处理的水样形成的水垢结晶主要为方解石。     

陕北油田X联合站复合清垢技术研究与应用

由于地形与成本制约,陕北油田X联合站接收多层系来液,不同层位地层水不相配伍导致联合站内管线结垢严重、阻垢困难、成本攀升等一系列问题,严重影响联合站的正常运转。本文通过对采出水进行水质分析与垢样的组成分析,进一步通过配伍性实验明确不同层位采出水配伍性、结垢物成分和结垢量,通过化学阻垢与模拟计算定点机械清垢相结合的复合式清垢工艺有针对性地解决了现场混层集输的实际问题。结果表明：不同层位采出液中CO32-、SO42-、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+成垢离子含量均较高,延8、延10层位与长2、长6层位地层不配伍并具有较强的结垢趋势;100mg/L的YS-1阻垢剂可有效改变晶体结构,使其不易黏附在管壁上,通过FLUENT软件模拟计算选择X联合站流速最慢、结垢物最易沉积管段安装清管器将松散的垢进行定期清除,解决了由于多层位采出液集输管线相遇的严重结垢而产生的频繁堵塞问题,在低成本、高效开发中、老油田具有广阔的应用前景。     

基于BP神经网络的天然气集输管道结垢预测

采用实验方法测试了川西北气矿邛西区块产出水的离子成分和浓度。以此为基础,建立了基于BP神经网络的天然气集输管道结垢预测模型,确定了模型的网络层数、输入向量、输出向量、训练函数、隐含层节点数、各参数的阈值和权重。用现场实测数据验证了所建立的BP神经网络模型的准确性。结果表明,以气田水离子浓度、温度、压力、pH值、矿化度和流速作为输入参数的BP神经网络,可以准确预测邛西区块天然气集输管道的结垢。     

大港油田自来屯掺水管线成垢机理的静态研究

针对大港油田枣园地区自来屯掺水系统水质矿化度高、结垢严重的特点，在对大港油田枣园地区自来屯掺水系统水质及垢样组成的分析基础上，从温度升高，ｐＨ值、各种成垢离子含量、矿化度、管壁粗糙度等因素对成垢量的影响及结垢过程中溶液ｐＨ值的变化进行了详细研究，温度升高，ｐＨ值增大及重碳酸根离子含量增大结垢量明显增加．特别是ｐＨ值增大，成垢量增加更为显著．该实验结果为大港油田枣园地区自来屯掺水管线成垢量的预测、阻垢和清垢提供了依据     

肇州油田油井结垢及其机理研究

结垢是油田注水生产过程中普遍存在的问题,可以发生在地层和井筒的各个部位.结垢不仅对产层造成伤害、降低原油采收率,还导致原油成本上升.针对油井结垢严重这一问题,实验选择大庆肇州油田州40-38垢样及水样,对垢样进行成分分析,对水样进行离子组成分析,并根据分析结果,提出结垢机理.结果表明:该油井采油设备被严重腐蚀,所结垢的成分主要是由Si、Al化合物组成的矿物质垢和铁垢.     

矿井水在循环冷却系统中的结垢规律

针对火力发电循环冷却水系统以矿井水为补充水引起的结垢问题,进行了结垢规律实验。以挂片沉积法模拟循环冷却水系统换热表面的结垢过程,采用重量法对所得的结垢产物进行分析,系统地考察了模拟矿井水中无机离子、温度、pH以及接触时间对结垢的影响,揭示了循环冷却水系统换热表面的结垢原理。实验结果表明：Ca²⁺、HCO₃^-、Mg²⁺、SO₄^2-的浓度增大对结垢量的增多有显著影响。同时,随着温度的上升、pH的提高、接触时间的增长,结垢量都有不同程度的增加。SO₄^2-浓度的增大会导致硬垢量增多。同时发现,SO₄^2-含量较低时,虽然Ca²⁺、Mg²⁺浓度增大,但生成的硬垢量也减少。SO₄^2-含量是形成硬垢的主要因素。该实验为进一步防止结垢,有针对性地进行水质处理奠定了基础。     

陆梁油田生产系统结垢机理及防垢对策研究

在陆梁油田生产系统中,生产井筒、抽油杆、集输管线、分离器、加热炉、注水管线等部位都存在不同程度的结垢现象,严重影响了油田的正常生产和安全。水质分析表明陆梁油田的采出水、注入水和地表水均为高矿化度水,有氯化钙和重碳酸氢钠两种水型,水质极不稳定,具有成垢的离子条件。垢物成份分析表明主要以碳酸钙垢为主。说明陆梁油田不同层位的采出水、注入水互不相容,在一定的温度和压力等条件下,一经混合则发生结垢。提出了相应的防垢对策,对保证油田的正常生产具有重要意义。     

用吸附聚集x-射线衍射法研究储层结垢情况

建立了一种新的测定垢晶体的实验方法—— 吸附聚集 Ｘ － 射线衍射法．原理是利用晶种物质在各种混合水样中的异相成核作用,加速形成垢晶体,同时利用晶种物质对垢晶体的吸附聚集作用,将垢物质吸附聚集在晶种物质上,通过过滤,将生成的无机垢浓缩聚集在一起,最后通过高精度大功率 Ｘ射线衍射仪分析、检测混合晶种物质的物相成分．该结垢实验方法可以准确地检测出各种混合水样中是否结垢及结垢物质的种类和结垢量的大致范围．     

华北油田油井腐蚀原因分析*

针对油井腐蚀、结垢严重影响油田正常生产的问题,开展了腐蚀、结垢原因及机理分析研究。通过对不同断块不同油层200多口油井采出水离子、腐蚀结垢产物、腐蚀速率仿真计算以及油田生产中发现的腐蚀结垢实际情况的综合分析,认为：产出液含水量升高是产生油井腐蚀的直接原因。由于地层水偏酸性,游离CO2,H2S,HCO?3含量高,矿化度高,电化学反应强烈是腐蚀存在的机理;而产出液中Ca2+,Fe3+,Fe2+及Mg2+含量的不同是导致多油井结垢程度不一致的根本原因。为快速定性地明确油井腐蚀、结垢类型和结垢治理奠定了基础。     

油气田结垢预测方法发展现状及趋势

结垢是油气田生产过程中遇到的最严重问题之一,对结垢进行科学而准确的预测,可以在生产中根据预测结果采取相应的防垢和除垢措施。总结了国内外在油气田生产过程中碳酸垢、硫酸垢、碳酸硫酸混合垢、硅垢等无机垢的十余种预测方法,分析了各种方法的优点、局限性以及应用范围,评价了它们在油气田中的应用效果,提出了预测技术的发展趋势。     

改善延长油田采出水水质的药剂筛选及其工艺优化

针对延长油田目前污水回注处理存在的问题,以延长油田不同储层采出水、地表水及浅层水为研究对象,通过水质分析,采用Scalechem软件对采出水与地表水及浅层水的配伍进行了结垢预测。结果表明,由于延长油田不同储层采出水及地表水和浅层水中所含成垢离子均较高,在进行清污混配时会出现明显的结垢现象,同时,回注水中悬浮物含量、含氧量及细菌含量较高,因此在污水回注前需要进行加药处理。通过室内实验对加药配方体系进行了筛选优化,并通过现场试验对加药配方和加药流程进行调整,得到最优的加药配方体系:阻垢剂(ZLGD-05)15 mg/L,无机絮凝剂(欧泰克聚铝)100 mg/L,有机絮凝剂(ZLGD-01)1 mg/L,2种絮凝剂加药间隔30 s,搅拌速率30 r/min。现场试验表明,采用调整后的工艺流程和加药配方可有效地将现场回注水水质处理达标。     

HD-I型纳米诱垢剂对硫酸钡垢形成的影响

研究了HD-I型纳米诱垢剂对硫酸钡垢形成的影响．首先,通过改变诱垢剂的加量、Ba^2＋浓度以及实验温度,考察了该诱垢剂对硫酸钡垢形成过程中诱垢性能的影响,结果表明：（1）当钡盐浓度为98．25mg／L时,加入4mg／L的诱垢剂可使结垢率达到最优;（2）结垢率达到最优时所需诱垢剂的量随Ba^2＋浓度的增大而减少;（3）该诱垢剂具有很好的抗温性．另外,采用浊度分析、X-射线粉末衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）研究了该诱垢剂对生成的BaSO4沉淀粉末的密度、晶型结构、微粒形貌和颗粒大小的影响．结果表明：诱垢剂的加入,使生成的沉淀晶体发生了晶格畸变,沉淀变得疏松,沉淀密度和颗粒粒径均明显减小．最后,对该诱垢剂的诱垢机理进行了理论解释．     

HD-Ⅰ型纳米诱垢剂对硫酸钡垢形成的影响

研究了HD-Ⅰ型纳米诱垢剂对硫酸钡垢形成的影响. 首先,通过改变诱垢剂的加量、Ba2+浓度以及实验温度,考察了该诱垢剂对硫酸钡垢形成过程中诱垢性能的影响,结果表明:(1) 当钡盐浓度为98.25 mg/L时,加入4mg/L的诱垢剂可使结垢率达到最优;(2) 结垢率达到最优时所需诱垢剂的量随Ba2+浓度的增大而减少;(3) 该诱垢剂具有很好的抗温性. 另外,采用浊度分析、X-射线粉末衍射(XRD) 和扫描电子显微镜(SEM) 研究了该诱垢剂对生成的BaSO4沉淀粉末的密度、晶型结构、微粒形貌和颗粒大小的影响. 结果表明:诱垢剂的加入,使生成的沉淀晶体发生了晶格畸变,沉淀变得疏松,沉淀密度和颗粒粒径均明显减小. 最后,对该诱垢剂的诱垢机理进行了理论解释.     

延长油田H区块长8注水结垢分析及配伍性研究

基于目前油田对采油污水回注要求及低渗储层物性差、产能低的特点,为达到保护储层、合理注水及有效开发的目的,本文以延长油田H区块为例,进行室内水质分析、采出水与地层配伍性实验、采出水结垢预测及配伍性研究。研究得:(1)采出水属于CaCl_2水型,与浅层水与地表水水型一致;(2)长8地层水主要结垢类型为SrCO_3与BaSO_4;(3)长8采出水是影响结垢量的主要原因,H区块长8地层采出水与地表水或浅层水的配伍性较好,但仍需加入少量阻垢剂;(4)水样对该储层伤害率为39.5%,处理后水样伤害率可降低至15%以下;研究结果对该区块注水优化及同类储层具有一定实际意义。     

高温高压气藏地层水结垢规律实验研究

针对目前国内外缺乏直接检测高温高压地层水离子含量设备的问题,设计了测试高温、高压条件下实际气藏流体中地层水离子含量及结垢量的静态实验。采用实际气藏流体进行了高温高压PVT 分析及离子含量检测实验,测试不同条件下水中气、气中水含量及地层水离子组成,确定地层流体结垢量,综合研究了高温高压地层水相态变化和离子含量的变化规律及其内在联系。结果表明：随地层压力降低,天然气在水中的溶解度降低,水的蒸发加剧,地层水矿化度升高,结垢趋势增加。一定的低压高温条件下,地层流体中的无机盐结垢且结垢量随压力降低而增加,随温度降低而减小;实际地层流体结垢量比脱气地层水低且结垢量随温度压力的变化趋势更为明显。     

滴定法与失重法测定溶垢率对比实验研究

目前,实验室通用的评价溶垢剂溶垢效果的方法是失重法。采用失重法评价溶垢效果的实验过程繁琐、样品烘干时间较长、实验误差大。采用一种新的滴定方法评价溶垢剂的溶垢效果,该方法是根据溶垢剂与钡离子、镁离子的反应关系,滴定并计算出螯合型溶垢剂的溶垢率。实验数据准确度高,实验结果重复性好,操作简单快速。为评价新方法较传统的失重法测溶垢率的优越性,分别采用滴定法和失重法,对螯合型溶垢剂LQG-2的溶垢效果和溶垢剂浓度、温度、时间以及p H值等因素对该溶垢剂溶垢效果的影响进行了室内评价。实验结果表明,滴定法所测实验数据稳定性好,操作简便、快速。当硫酸钡含量为0.5 g/100 m L,温度为75℃,溶垢剂浓度为8%,反应时间为24 h时,溶垢率高达79.32%。溶垢剂最佳反应浓度为8%,最佳反应温度为75℃,最佳反应时间24 h。另外,p H值对溶垢效果的影响较大,溶垢率随p H值的增加而明显增大。     

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。     

三交区块煤层气井产液规律及排采强度

为确定鄂尔多斯盆地三交区块煤层气合理的排采强度,采用理论分析、现场实测的方法,研究三交区块煤层气井产液规律,提出三交区块煤层气井排采强度计算方法.研究结果表明:渗透率直接影响煤储层供液能力,压降传递速度在单相水阶段显著快于气、液两相阶段;地层供液能力与渗透率、降压幅度、煤厚、含水饱和度之间存在正相关关系;计算得出三交区块直井、水平井在单相水产出阶段的合理排水量;随含水饱和度减小,应该相应降低排采强度.该成果对煤层气排采具有一定的参考价值和指导意义.