论文部分内容阅读
吉林某油田已进入油田开采的中后期,随着注水、聚合物驱、三元复合驱等技术的应用,油井、采油管线和集输管线的结垢问题也越来越严重,为了降低油田开采过程中因结垢问题造成的损失,本文以吉林某油田油井采出液水质分析及垢样组成分析为基础,采用结垢理论预测与实验分析相结合的手段,对油井结垢机理进行分析,并针对垢样形成的主控因素,进行了缓释阻垢剂的研究。取得的主要认识如下:(1)通过化学分析及XRD分析等手段,对油井垢样的组成进行分析。研究结果表明,吉林某油田油井垢样组成主要为碳酸钙、不溶于盐酸的无定型硅铝酸盐混合物、有机物及四氧化三铁。(2)对吉林某油田油井采出水水质进行分析,通过原子吸收分光光度法和滴定法测得采出水中的离子组成与含量,并根据组成对结垢趋势进行预测。研究结果表明,采出液水样都呈弱碱性,p H值在8.75-8.99之间,采出液中Na+、Cl-离子含量较高,容易引起电化学腐蚀,导致铁锈的生成。采出水中虽然钙镁离子浓度不高(Ca2+<60 mg/L,Mg2+<2 mg/L),但是由于碳酸氢根离子浓度较高(HCO3->1000 mg/L),油井Ca CO3结垢的趋势总体较大。同时,采出液中含有大量微米级的硅铝酸盐悬浮物。根据结垢模型和软件进行结垢趋势和结果预测,结合实验分析结果推测了油井的结垢机理,其中碳酸钙的形成是吉林油田油井结垢的主控因素。(3)根据对吉林某油田油井采出水的水质分析结果配制模拟结垢溶液,从10种常见的阻垢剂单体中优选出对碳酸钙垢抑制效果好的阻垢剂单体,作为固体阻垢剂的有效成分。结果表明,聚天冬氨酸(PASP)、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、己二胺四甲叉膦酸(HDTMPA)和羟基乙叉二膦酸(HEDP),在模拟结垢溶液中,阻垢剂浓度为4 ppm时,阻垢率均达到90%以上,且耐温性能良好。(4)进行缓释阻垢剂载体的优选实验,同时通过考察阻垢剂单体与载体之间的相容性最后确定固体缓释阻垢剂的组成,并通过缓释实验及阻垢实验对固体阻垢剂合成的条件进行优化。结果表明,以聚天冬氨酸为有效成分,透明皂基为载体的固体阻垢剂,在质量比为1:3时阻垢效果最好,制得的固体缓释阻垢剂19 g释放5h时,可以使模拟结垢溶液的阻垢率达到90.24%。