QSH 0356-2010 油田采出水处理用防垢剂技术要求

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油田采出水处理技术

油田采出水处理技术
生化需氧量(BOD)水中有机污染物经微生物分解所需的氧量, 以mg/L计。n天生化需氧量以BODn表示,常以5天作为测定生化 需氧量的标准时间,以BOD5表示。 化学需氧量(COD) 在酸性条件下,用化学氧化剂将水中有机污 染物氧化为CO2和H2O所需的氧量,以mg/L计。常用COD为指 标,监控排放废水的水质。
96.0

污水中,还有悬浮于水中呈微粒状的无机和有机非溶性(或 微溶性)物质
非溶性无机物 碳酸钙、硫酸钙、粘 土、砂、铁、氧 化镁、 氧化铝、硫化铁、硫 酸钡、硅土*等
有机物 细菌、酵母、藻类、原 生动物、硅藻、腐 生物、 丹宁酸、脂肪酸盐类、 聚合物、油等
*硅土既可为水中悬浮物,也可溶解于水内
二、净化采出水的回注与排放
板组捕集的原油浮升至板组上方的油层,
经可调堰板流入油室。流出板组的污水分 出油泥后,经可调堰板流入水室。板组组 合件与水平面呈45倾角,板间距 20~30mm。

粗粒化除油罐
DFX双流双滤料过滤器

DFX双流双滤料过滤器代表了从工业液流中过
滤污染物技术的先进水平。该过滤器通过一个 悬浮床实现了上向流过滤与下向流过滤的结合。



陶瓷膜过滤器 :陶瓷超滤膜主要由Al2O3、TiO2或ZrO2 (氧化锆)等无机材料制造,由载体层、过渡层和膜层组 成。载体层和过渡层由固态粒子烧结法制成,膜层由溶胶 -凝胶法制作。 活性炭过滤器:活性炭是一种具有很大比表面积的孔性物 质,比表面积一般在1000m2/g以上,孔径10~105Å , 主要依靠物理吸附分离水中的杂质。
油田采出水处理

在油气田生产过程中必然要产生一些废液(含油污水、污 油)、废渣(含油污泥、水垢)和废气(加热炉烟囱排放 气、甘醇再生塔顶气、立式固定顶储罐蒸发的油气、应急 放空天然气等)。 这些“三废”如不加以治理,随意排放,必然对环境造成 严重污染,破坏生态平衡。

石油类油田注水开发及防垢技术

石油类油田注水开发及防垢技术

目录第一章概论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第一节油田开发中面临的主要问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1第二节防垢领域研究中存在的主要问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1第二章注水工程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 第一节注水供水与注水水质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4第二节油田注水水质处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7第三节注水地面工程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9第三章油田注水开发中的防垢现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 第一节油田注水开发中的防垢现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 第二节油层结垢伤害防治对策⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11第四章常见阻垢剂的阻垢机理性能及应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 第一节常见阻垢剂的阻垢机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 第二节常见阻垢剂的性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18第一章概论第一节油田开发中面临的主要问题石油开发过程中提高原油采收率是一个颇具普遍性的问题。

在我国低渗透油藏储量约有40×108t ,一些老油田含水率已达80%~90%,但此时仅采出地下石油储量的1 ∕3,还有2∕3 的石油储量用常规的办法无法开采。

目前我国投入开发的低渗透油田的储量占总动用储量的比例越来越高,而未动用地质储量中所占的比例更大。

注水开发是目前保持地层压力和提高采收率的主要手段之一,以为国内外广泛采用,我国大部分油田也都采用注水开发的方式。

然而我国的油田注水开发过程中存在许多亟待解决的问题,油层结垢伤害就是其中常见的严重问题之一。

目前普遍认为,油田注水工艺需要考虑的主要问题是堵塞、结垢、腐蚀三大因素,尤其是油田结垢本身就是导致注水井和油层堵塞、腐蚀的重要因素。

油田常用缓蚀剂和阻垢剂杀菌剂

油田常用缓蚀剂和阻垢剂杀菌剂

第一节油田防垢剂结垢是油田水水质控制中遇到的最严重问题之一。

结垢可以发生在地层、井筒或地面的各个部位,有些井和油层由于结垢在井筒炮眼的生产层沉积而过早地废弃;结垢也可以发生在砾石充填层、井下泵、油管管柱、油嘴及储油设备、集输管线、原油加工设备、冷却塔、锅炉和注水及排污管线等设备以及水处理系统的任何部位。

结垢会给油田生产带来严重危害:水垢是热的不良导体,水垢的形成大大降低了传热效果;水垢的沉积会引起设备和管线的局部腐蚀,和检多之二等孔而破坏;水垢还会降低水流截面积,增大水流阻力和输送能量增加了清洗费用影响油田水结垢的因素很多,其中一个重要的因素是油田水的成分及类型。

当油田水中含有高浓度的碳酸盐、硫酸盐、氯化物和钡盐时,油田水就有了形成碳酸钙、硫酸钙和硫酸钡水垢的基本化学条件,只要环境条件发生变化,打破了原来水中溶解物质的平衡状态就有可能形成水垢。

含有高浓度碳酸氢钙的油田水,在压力降低和温度升高时,碳酸氢钙会分解成二氧化碳并析出碳酸钙。

例如在油井开采过程中,压力逐渐降低,油田水中的碳酸氢钙就会不断被分解。

如果是在密闭系统,二氧化碳不易扩散逸出,碳酸氢钙在水中仍然处于稳定状态,一般不会产生碳酸钙垢,但在油井中的抽油泵,由于抽吸作用造成脱气现象,因此在油井的泵筒内会发现碳酸钙垢。

从油井中采出的液体首先到转油站加温,由于二氧化碳很快逸散,换热器上也会产生严重的碳酸钙垢。

油田水常见的垢型及影响因素水垢的类型很多,用途不同的工业用水会产生各种不同类型的水垢。

油田水中通常只有少数几种水垢。

油田水常见的水垢及影响因素油田水处理系统常用的防垢剂防垢剂是指能抑制或阻止水中盐类成垢沉积的化学剂目前在油田水处理中常用的防垢剂主要有含磷的有机缓蚀防垢剂低相对分子质量聚合物和天然高分子化合物防垢剂。

1.有机膦酸盐防垢剂这类防垢剂在结构上属于有机多元膦酸盐,是于20世纪60年代后期陆续开发、70年代被广泛应用的一类防垢剂。

它们是一类非化学当量防垢剂,具有明显的“溶限效应”,当它们与其他水处理药剂复合使用时,又表现出理想的“协同效应”有机多元膦酸盐防垢剂对许多金属离子如钙、镁、铜、锌等金属的离子具有优异的螯合能力,甚至对这些金属的无机盐类如硫酸铜、碳酸钙等也有较好的活化作用,因此目前国内外大量应用于水处理。

油田注水管线腐蚀结垢成因的药剂控制技术

油田注水管线腐蚀结垢成因的药剂控制技术

71石油资源是我国比较重要的能源,但目前石油的开采产量正在逐渐减少。

在这种情况下,必须对油田进行第二次采油,如果油田开采时间过长,容易发生注水管腐蚀现象,这种腐蚀在一定条件下对水质也构成威胁,容易导致水质恶化。

一、垢样品分析垢是在一定条件下从水中析出的固体物质,通常是溶解度很小的无机盐,最常见的垢有碳酸盐垢,铁化合物垢、硫酸盐垢。

而油田管线地层水中富含丰富的钾离子、钙离子、钠离子、镁离子、钡离子、氯离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子等,当水体环境发生变化时,原来各离子的平衡状态将会被打破,产生无机盐垢。

目前大部分油田注水管线均为碳钢材质且地层水中碳酸氢根离子和碳酸根离子含量较多,因此,以碳酸盐沉淀结垢的反应更具普遍性,垢样-干燥后研碎-灼烧-对残余进行酸处理,过滤,得出滤液和不溶于酸的物质。

滤液中主要含有SO 3、P 2O 5、CaO、MgO、SrO、BaO、Fe 2O 3。

通过这些步骤能够分析出垢的含水量、有机物含量、酸融物和不溶物含量,用滴定分析的化学方法,能够检测出垢样的某些元素和含量,并推测其主要存在形式。

本次试验还通过X衍射等手段对垢进行了定性分析,最后得出垢样中有机物含量为9.8%,主要是油和细菌代谢产物;无机物含量为72%,主要成分是碳酸钙、氢氧化亚铁、硫化亚铁等,其中碳酸钙含量最多为38.6%、氢氧化亚铁和硫化亚铁含量为21%,二氧化硅等硅酸盐含量3.4%、硫酸钡等硫酸盐含量为1.2%。

二、选择抗腐性能强的金属材料选择管道时要根据主管道的环境选择,材料结构最好是合金制作,可以利用相关材料对管道表面进行适当处理,提高管道的抗腐败性能。

但是,抗腐蚀的管材费用很高,所以在选择抗腐蚀材料时要考虑费用问题,选择材料时要选择价格相对不高的材料。

例如,铝处理钢是比较好的材料。

这种材料成本比普通钢高一倍左右,但这种钢的耐蚀性比普通钢高得多,根据各种因素综合考虑,选择铝处理钢是最好的方法。

油井结垢机理及防垢剂筛选实验

油井结垢机理及防垢剂筛选实验

油井结垢机理及防垢剂筛选实验
廖鑫海
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2014(000)008
【摘要】防垢有很多种方法,大致可以分为物理法和化学法。

物理法是采用仪器设备抑制结垢形成;化学法是采用某些物质阻止结垢的形成。

油井采出水与油井注入水进行混合后,加入质量浓度为20 mg/L的防垢剂,在高温常压条件下测定防垢剂的防垢率。

从测定结果可以看出,实验选取的11种防垢剂的防垢率均超过了50%,其中PAPEMP的防垢率最高,达到84.38%,其次是防垢率为81.32%的POCA,而HPMA的防垢率最低,只有57.02%。

综合考虑防垢剂筛选结果得出最佳防垢剂是POCA。

【总页数】2页(P30-31)
【作者】廖鑫海
【作者单位】长庆油田采油三厂
【正文语种】中文
【相关文献】
1.张天渠油田油井结垢机理及防垢方案
2.贝中油田油井结垢预测与防垢剂的筛选
3.南六区三元油井钙垢期防垢剂ST防垢有效浓度研究
4.浅析油井结垢机理及清防垢技术
5.海上油田油井防垢用复合防垢剂研究及应用
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油田常见防垢技术简介

油田常见防垢技术简介

从图可以看出,孔径对合金装置的防垢 效果有较大影响,孔径对合金装置的防垢效
40
果有较大影响。当孔径在(6~8)mm的范围时 ,剩余钙离子浓度和阻垢率大,防垢效果最
20
佳,随着孔径增大,防垢效果变差。 孔径设计还需要考虑节流和压降的问题
4 6 8 10 孔径(mm) 12 14 16
0

防垢器
防垢器效果影响因素 (2)多元合金防垢片片间距离对防垢效果影响
防垢器
防垢器 其他类型的防垢器
激光防垢器
电磁防垢器
量子管防垢器 超声波防垢器


油田常见防垢技术简介
目 录
一、结垢概述
二、结垢机理 三、常见防垢技术 四、防垢剂 五、防垢器


结垢:是硬水中溶解的钙、镁碳酸氢盐等受热分解,析出沉淀
物,渐渐积累附着在容器、管道上。在油田开采中会混杂一些腐蚀 产物、油腻垢、泥沙等杂质。


结垢的类型
水垢
油泥垢
腐蚀垢
难溶或微溶盐类,具有 固定的晶格,单纯的水 垢较坚硬致密。常见的 有:碳酸钙、硫酸钙、 硫酸钡、镁盐等。
时越易出现紊流状态。
பைடு நூலகம்
防垢器
防垢器效果影响因素
(4)温度对防垢效果影响
从图中可以看出,随着温度的增加,合 金阻垢率呈上下波动趋势,但变化均较 小,阻垢率基本稳定在69.68%左右。
防垢器 防垢器在油井中应用
油井多元合金防垢器连接在Y接头以下管柱 上,产液流经油管进入到油井多元合金防垢 器,在电泵的吸入作用下,产液经内筒上的 长孔进入到内筒与连接套之间的环空,与防 垢芯子充分接触后再通过上接头上的斜孔流 出,进而进入到泵吸入口,泵举升至地面。

油田防垢技术简介

油田防垢技术简介

油田防垢技术简介闫方平一、油田结垢现状调研及原因分析目前,我国大部分油田采用了注水补充能量的开发方式,油田注入水通常有三种:一是清水,即油区浅层地下水;二是污水,即与原油同时采出的地层水,经处理后可回注到油层;第三种是海水;也有将不同水混合注入的。

国外一些油田如North Sea oilfield普遍采用注海水的方法。

随着注入水向油井推进,使油井含水率不断升高,最终导致油井近井地带、采油井井筒、井下设备、地面管线及设备出现严重的结垢现象;此外,当系统的温度、压力和pH值等发生变化时,地下储层、射孔孔眼、井筒、井下泵、地面油气集输设备管线内也会形成结垢;同时,如果采用回注污水的开发方式,还可能导致注水泵、注水管线及注水井底结垢。

结垢物主要为钡、锶、镁、钙的硫酸盐或碳酸盐,同时由于CO2、H2S和水中溶解氧的存在,还可能生成各种铁化合物,如碳酸铁、三氧化二铁、硫化铁等。

结垢通常造成生产管线或设备堵塞,增加修井作业次数,缩短修井作业周期;同时,结垢还易造成油层堵塞、产液量下降和能源浪费,阻碍了原油的正常生产,严重时还会造成抽油杆拉断,油井关井,甚至报废,造成很大的经济损失。

国内外大量油田清、防垢实践表明,根据油田实际情况,对油田水结垢、防垢的机理进行系统研究,进而采取相应的防治措施可以减轻或消除结垢对油田生产的不利影响。

1、油田结垢现场调研一般来讲,对一个油田结垢问题的研究总是始于现场调研,目前国内外已有很多结垢现场调研方面的报道。

其中,国外以前苏联、国内以长庆油田的研究最为系统全面。

总体来看,现场调研内容主要包括结垢形成的位置、垢物的成分、结垢成因的初步研究和结垢对生产的影响等,调研手段主要有观察描述、统计分析、垢物的分析鉴定等,有的油田甚至为研究油层内结垢而专门钻了检查井。

从大量的现场调研成果来看,主要得到以下认识:(1) 在地下储层、井筒、地面油气集输设备管线以及地面注水设备管线内均可能产生结垢,结垢可能发生在各种采油井(自喷井、抽油井或气举井)中,但最多的是抽油井。

油田采出液注入水在线快速防垢技术

油田采出液注入水在线快速防垢技术

概述
结垢影响因素
油田水常见水垢及影响因素
名称
影响因素 CO2分压 (P)
温度(T)
CaCO3
P降低, 易结垢
T升高, 易结垢
pH值
pH高, 易结垢
MgCO3
P降低, 易结垢
T升高, 易结垢
CaSO4 影响小
T升高, 易结垢
BaSO4
T降低, 易结垢
含盐量 含盐量低,
易结垢
NaCl、 MgCl2
对其有影响 含盐量低,
国内情况
概述
我国很多油田都存在结垢问题: 克拉玛依百口泉油田、胜利渤南油田产生的结垢将地面管线几乎堵死。 长庆马岭、安塞油田,有些油井因结垢严重,油管堵死,抽油杆被拉断,在有的集输系统
中,加热沉降罐的内壁垢层厚度超过l0cm。 大庆的某些油田也出现了因结垢致使油井产液量明显下降、卡泵和注水井注水困难等现象。
概述
国外情况
在国外也有严重的结垢问题存在:
墨西哥有一口油井井底形成碳酸钙垢,日产量由初始的500m3递减,最终降至50m3以下, 经除垢、抑制垢化学剂处理后增至800m3。
我国胜利油田砂岩油藏某受到碳酸钙垢影响,日产量仅5吨,用阻垢剂处理后日产量上升到 9.7吨。
据报道,前苏联某油田9口更新生产井产层岩芯分析表明,有两口井有效厚度内一些岩芯中 硫酸钙含量高达41%,而一般平均含量仅为0.02%~1.00%;硫酸钙垢沉积不仅发生在近井地带, 而且发生在相当大的延伸范围;阿塞拜疆油田已证实了地层中碳酸盐类直接沉积的可能性。
易结垢
压力
压力低, 易结垢
概述
除垢和防垢工艺对比
除垢是采用酸式除垢剂清除沉积在井筒或地面管线上的垢质。 防垢是在垢晶形成之前采用防垢技术控制垢结晶、晶核长大和沉积,主要手段有: (1)防止晶核化或抑制结晶长大;(2)分离晶核,控制成垢阳离子,主要是螯合二价金 属离子;(3)防止沉积,保持固相颗粒在水中扩散并防止在金属表面沉积。 油田产出水结垢是一种结构致密的沉积物,一旦形成垢要清除掉积垢需要用大量的除垢剂 和施工机具,投入成本高且不能根除结垢,除垢对井筒油套管和地面管线的伤害较大;而采用防 垢手段则相对成本较低,选择低伤害防垢剂对地层、油套管和地面管线均不会产生伤害。

油田采出水中微量含磷防垢剂的测定

油田采出水中微量含磷防垢剂的测定
王 银 山 ,申蕙 云 ,孙 永 刚 ,杜 春 梅 ( 中石油吐哈油田分公司 鄯善采油厂, 新疆 鄯善 88o) 3 2 2
蔡文军 , 舒福昌 ( 江 学 学 环境 程 院, 北荆 3 2 长 大 化 与 工 学 湖 州4 0 ) 43
[ 要 ] 在 油 田开 发 中 对 于 会 产 生 严 重 结 垢 的油 井 ,投 加 防 垢 剂 是 一种 简 单 、有 效 的 措 施 。 为 了提 高 防 垢 摘
田油井 采 出水 中防垢 剂含量的测定 。
2 2 采 出水 对 钼 锑 抗 分 光 光 度 法 测 定 的 影 响 .
[ 收稿 日期]2 1 —1 0 1 0—1 2 [ 作者 简介]王银山 ( 9 5 ) 1 6 一 ,男 ,1 8 9 9年大学毕业 ,工程师 ,现主要从事油田开发 技术工作与研究 。
பைடு நூலகம்
石 油天 然 气 学 报 油 气 田开 发 工 程
21 年 1 02 月
由表 1 可 以看 出 ,在 自来水 中用硫 酸亚铁 、2 铵返滴法能够 较准确 测 出 S- I 2防垢 剂含量 ,相 对 偏差小 于 5 2 。但是 采 出水 对 硫酸 亚铁 铵返 滴 . 5, 9 6 法测定 结 果 干 扰很 大 ,相 对 偏 差 高 达 4 4 6 , 3.0 这是 因为采出水 中含有 一些 还原 性 物质 ( S一、 如 2 F 等 ) e ,使 C 还原 为 C 什 ,导 致测 定 结果 偏 e e 高 。因此 ,硫酸亚 铁铵 返滴 法 只 能用 于化 工行 业 循环冷 却水 防垢剂 的快速 测 定[ ,不适 合 用 于油 2 ]
我 国许 多油 田 已经进 入 中高含 水期 开发 ,油 井结 垢严 重 ,向油 井 中投加 防垢 剂是一 种 简单 、有 效 的 措施 。防垢剂 投加 方式 主要 有 :环 空加 药法 、固体 防垢块 法和 地层挤 注 法Ⅲ 。通常 防垢剂 的防垢 效 果取 决于 水体 中防垢剂 的含 量 ,如果 水 中 防垢 剂 剂量不 足 ,则 防垢 效果 不佳 ;如果 水 中防垢 剂过 量 ,则 会浪 费药 品 , 同时导致 防垢 有效 期缩 短 。 因此 ,对于采 取 间歇式 环 空加 药 、井下投 加 固体 防垢 块 以及 向地层 挤 注 防垢 剂等 方式 投加 防垢 剂 ,需 要分 析 检 测 油 井 采 出水 中 防垢 剂 含 量 。 目前 油 田广泛 使 用 含磷 防垢 剂 ,主要 有磷 酸酯 、有 机磷 酸 以及 含磷 聚合 物 等 ,由于 防垢 剂 加 量 通 常很 少 ,即 为 5 3 mg L,给 防 ~ 0 / 垢 剂分 析 检测 带来 困难 。关 于微 量有 机 磷 防垢 剂 现有 的测 定 方 法 是用 于循 环 冷 却水 中 的氧 化还 原 滴 定

油田防垢技术

油田防垢技术



3、按腐蚀形态分为:
全面腐蚀或均匀腐蚀 局部腐蚀:包括电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、剥蚀、选择性腐蚀、丝 状腐蚀。 应力作用下的腐蚀:包括应力腐蚀断裂、氢脆和氢致开裂、腐蚀疲劳、磨损 腐蚀、空泡腐蚀、微振腐蚀。
1.4、腐蚀的危害
腐蚀损失包括:
材料消耗损失、工件性能失效、引发井下 事故、引发灾难性事故。
Ca2+ + SO42Ba2+ + SO42-
分子结合和排列形成微晶体,然后产生粒子化 过程中,大量晶体堆积,沉积成垢长大。
3.5垢结晶主要有以下原因:


施工入井液、注入水等与地层水不配伍造成结垢。 地层生产压差过大,造成地层孔隙壁上的微粒汇积,在喉管处结垢堵塞。 热力学变化:因温度、压力变化,地层液中的造成渗解CO2气体逸出, 破坏渗液的相对平衡而结垢。 气驱或化学驱油:如空气驱油、二氧化碳驱油或三元复合驱油等改变了 产出液体气体的成分。 离子吸咐:液体中的固体离子相互吸咐。 电化学吸咐:井筒中油管,工具等材料、材质不同形成的金属自然电位 差,使垢离子吸咐。 垢离子堆积、沉积,液体流动过程中地层水中的垢相互碰撞吸咐,开成 垢晶,越长越大,堆积并沉降在管壁流道上。 无机物胶结:油垢胶压成份的胶结成垢。 潜油电泵机组发热使水蒸发,井中金属离子呈过饱和状态结垢。 井下电泵高速旋转,液体速度高垢晶碰撞堆积。 井下管柱、液体流动不光滑表面易形成垢沉积的环境。 多层开采井:地层液相混合在井筒中,离子浓度发生变化。


3.3、结垢机理
油田水结垢大体可分为两种情况:(1)温度、 压力、等热力学条件改变,导致水中离子平衡 状态改变,结垢组分溶解度降低而析出结晶沉 淀。(2)离子组成不相溶的水相互混合而产生 沉淀。结垢的形成可表示如下: Ca2+ + CO32CaCO3 CaSO4 BaSO4

油田常见防垢技术简介

油田常见防垢技术简介
极性分子,H2O可以构成一个电偶极子,缔合水分子nH2O可以构成n个电偶极子的复合体系。 这种水分子团对碳酸钙(水垢)的溶解度较低,使水垢很容易析出,由于不同条件下水的温度、 硬度、粘度及PH值不同,水结垢的程度也不同。当缔合水分子以一定的流速经过金属试样时 ,由于金属试样可形成无数个小的原电池,缔合水分子均产生极化,使水的偶极分子发生定向 极化,电子云发生变化,导致缔合水分子结构氢键发生变化,拉长、弯曲和局部折裂,部分氢 键被破坏,使较大的缔合水分子集团变成较小的水分子集团,甚至是单个水分子。单个水分子 的数量增多,水分子的活动更自由,因而提高了水的活化性和对水垢的溶解度,极微小的水分 子可以渗透、包围、疏松、溶解、去除系统内部的老垢。
防垢器
2. 极化作用。 合金材料中各种元素的电极电位不同而形成电势差,形成弱电场,水通过合金附近时被极化,结垢和 腐蚀性物质离解成阳离子和阴离子,同时钡离子和锶离子从合金吸收电子,形成稳定的物质状态, 不再成垢。
3. 多元合金中锌的电极电位最低,它的化学性质活泼,在原电池反应中溶出,被氧化为Zn2+进入水中 。Zn2+能够阻碍钡垢和锶垢晶体的形核,并吸附在成垢晶体的表面,取代部分Ba2+和Sr2+,使其发生 晶格畸变,形成一种锌和钡、锌和锶的不定形晶体,这种不定形晶体是松散的蜂窝状或松散的片层 状凝在一起,彼此间的粘附力很小,当有外力时就很容易将其分成小颗粒,这就使污垢的去除变得 容易。
防垢器效果影响因素
防垢器
(2)多元合金防垢片片间距离对防垢效果影响
71
70.5
阻 垢 率 70 (
% ) 69.5
69
50
100 150 200
250 300 350
400 450

油田防垢技术

油田防垢技术

3.6、常用的坊垢技术
常用的除垢技术:化学除垢、超声波除垢 常用的防垢技术: 1、化学防垢: 通过稀释和加入阻垢剂阻止或减缓结垢,其机理 为:稀释作用、增溶作用、分散作用、静电斥力作 用、晶体略变作用、去活化作用。增溶作用:利用 含羟基或磺基功能团的高分子防垢剂,与CaCO3或 CaSO4等无机盐中的Ca++发生络合反应,生成可溶性 的络合物或鳌合物,从而起到增溶作用防垢。
油水井在线加注装置
型号:YJDJ-Ⅰ、YJDJ-Ⅱ
油水井在线微量加注
井筒多元防护技术
连续防垢、防蜡、防腐、防盐专用设备
油田开发采油过程中需要对油井井筒加入清蜡 剂、缓蚀剂、防垢剂等工作液,常用的方法是周期性 投加工作液,这种方法存在投加量大、效果不连续等 问题,油井产油是连续生产因此工作液的投加也要采 用连续的方法才能确保加药效果的有效,油水井在线 加注装置提供了一套与油井工作状况相适应的工作液 投加方案,对油井采油的清蜡剂、缓蚀剂、防垢剂等 工液提供一种省料有效的手段。
Ca2+ + SO42Ba2+ + SO42-
分子结合和排列形成微晶体,然后产生粒子化过程中,大量 晶体堆积,沉积成垢长大。
3.5垢结晶主要有以下原因:
液体不配伍:油井施工入井液、注入水等与地层水 不配伍造成结垢。 地层生产压差过大,造成地层孔隙壁上的微粒汇积, 在喉管处结垢堵塞。 热力学变化:因温度、压力变化,地层液中的造成 渗解CO2气体逸出,破坏渗液的相对平衡而结垢。 气驱或化学驱油:如空气驱油、二氧化碳驱油或三 元复合驱油等改变了产出液体气体的成分。 离子吸咐:液体中的固体离子相互吸咐。
一、腐蚀的概述
1.1、 定义:

三元复合驱油田防垢剂防垢原理及除垢措施探究

三元复合驱油田防垢剂防垢原理及除垢措施探究

2019年06月三元复合驱油田防垢剂防垢原理及除垢措施探究马增阳(大庆油田第五采油厂试验大队,黑龙江大庆163000)摘要:油气田开发中,结垢是一个伴随始终的严重问题。

在油田开发过程中,三元复合驱采油技术应用范围逐渐增大,由于系统中的温度、压力和油气水平衡状态的变化,会使无机盐类在三元复合驱系统产生沉积,导致结垢。

文章针对三元复合驱试验站垢样及油田防垢剂为研究对象,依据结垢机理及垢样分析结果,探述防垢剂防垢机理并优选出相应除垢措施。

关键词:复合驱;结垢机理;无机盐1三元复合驱过程中的结垢机理及垢样分析1.1结垢机理三元复合驱注入体系进入地下储层后,与油藏内的流体混合泥岩石接触后并相互作用,发生一定物理化学反应,导致流体力学、结晶动力学、机械力学、热力学等平衡状态的发生改变。

在变化的温度、压力等条件的影响下,会产生钙垢、镁垢、泥质垢、硅铝垢的沉淀,导致堵塞配注及采出系统。

1.2垢样定性分析取部分样品放入烧杯中加入适量1:1的盐酸,可观察到垢样开始溶解,同时在垢样表面产生大量气泡,因此,可初步判断出垢样中应含有碳酸盐类,遇到盐酸后产生二氧化碳气体。

垢样在与盐酸反应后,烧杯底部出现盐酸溶解不了的物质,猜测为硫酸盐、硅酸盐等杂质。

将烧杯中剩余垢样过滤,并用容量瓶定容,溶液呈无色透明状,说明垢样中含铁化合物的含量相对较低,所以溶液才呈现出无色透明状,否则会呈现绿色或者黄色。

综上分析,可推断出垢样可能包括:Na 2CO 3、GaCO 3、MgCO 3、Ca(OH)2、Mg(OH)2,还应含有少量硅酸盐、硫酸盐和含铁化合物及其他杂质。

1.3垢样定量分析取三元复合驱试验站曝氧水,配制成含Na 2CO 31.2%的混合溶液,根据油田水离子含量滴定法,测定Ga 2+为32.57mg/L 、Mg 2+为9.11mg/L 、CO 32-为6871.15mg/L 、HCO 3-为2135.70mg/L 、SO 42-为42.03mg/L 、Cl -为1329.38mg/L 。

油田用水溶性聚合物防垢剂

油田用水溶性聚合物防垢剂

收稿日期:1996-06-16油田用水溶性聚合物防垢剂辽河油田设计院(辽宁盘锦,124010)盖军摘要讨论了水溶性聚合物防垢剂在油田的应用现状与发展趋势,分析了水溶性聚合物防垢剂的结构与性能的关系,介绍了几种新型聚合物防垢剂的合成及其应用。

关键词水溶性聚合物防垢剂油田1油田水用防垢剂的现状与发展趋势水溶性聚合物防垢剂在油田水处理上得到了比较广泛的应用,在油田锅炉水、工业循环冷却水、注水系统和油水集输系统等水处理方面都有显著的效果。

我国对水处理技术的研究起步较晚,与国外的发展还有一定的差距。

美国从1930年开始研究应用水处理剂,日本1955年开始研究应用水处理剂。

我国从80年代开始研究聚合物水处理剂,至今已研究出许多新型的油田水处理剂,目前我国油田每年约消耗水处理剂7700吨〔1〕。

80年代初,丙烯酸 丙烯酸羟烷基酯的二元和三元共聚物作为商品进入我国。

80年代中期,实现了国产化,奠定了我国研制水溶性聚合物水处理剂的基础。

在这方面曹新庄等研究了丙烯酸羟烷基酯多元共聚物的浓度对磷酸钙、硫酸钙、氢氧化铁的阻垢率的关系〔2〕。

80年代后期,吴振德等合成了Α-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸 丙烯酸共聚物(SA AA),发现这类化合物对磷酸钙的阻垢能力较强,同时进行了磺化苯乙烯 马来酸酐和丙烯酸三元共聚物的研制;朱清泉等合成了马来酸酐和乙酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺等的二元或三元共聚物,发现它对CaCO3、CaSO4垢有较好的抑制性能〔3-6〕。

近年来开发了聚膦羧酸〔7〕,它是由丙烯酸和次磷酸聚合而成,与膦羧酸复配对CaSO4垢具有很好的防垢性能。

刁月民等由水解聚马-丙共聚物和亚磷酸为原料,一步合成得到膦酸化马-丙聚合物,它具有阻垢和缓蚀的双重功能〔8〕。

由于油田生产与建设用锅炉等加热系统、输水输汽设备、管线、地层孔隙、裂缝、井筒、油管、注水系统、油水集输系统等表面经常会出现结垢和腐蚀,不仅影响了油田产量,而且也降低加热系统的传热效率和设备的寿命。

QSH 0356-2010 油田采出水处理用防垢剂技术要求

QSH 0356-2010 油田采出水处理用防垢剂技术要求

6.1 标志 外包装应有牢固清晰的标志,标明产品名称、规格型号、净质量、批号、生产日期、保质期、执 行标准编号、生产企业名称和地址。 6.2 包装 产品采用清洁塑料桶或金属桶包装。也可以按照用户要求进行包装。净质量误差不大于1%。 6.3 运输 装卸运输过程中,应小心轻放,严禁撞击,以免泄漏。 6.4 贮存 贮存时应放于阴凉通风处,远离火源。 7 安全环保要求
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Q/SH 0356—2010 4.5.2.4.3 每个样品做三个平行样,取平行测定值之差不大于 3%的数值的算术平均值为测定结果。 数值修约依据 GB/T 8170 进行。 5 检验规则
5.1 抽样方法 5.1.1 防垢剂按批检验,每供货一次的产品为一批。 5.1.2 按 GB/T 6678-2003 中 7.6 的规定确定抽样数量,按 GB/T 6680 的规定进行抽样。抽样总量不 得少于 1000mL。 5.1.3 将抽到的样品充分混合后,等量分装到两个清洁、干燥的瓶中,密封并贴上标签。标签上应注 明样品名称、生产单位、样品型号、抽样日期、抽样地点和抽样人。一瓶作质量检验,另一瓶留作复 检,留样期为三个月。 5.2 检验结果判定 产品检验结果中若有指标不符合本标准要求时,则判该批产品质量不合格。 5.3 仲裁 当供需双方对产品质量检测结果有争议时, 由双方共同选定仲裁机构, 可按本标准进行仲裁检测。 6 标志、包装、运输、贮存
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Q/SH 0356—2010
油田采出水处理用防垢剂技术要求
1 范围
本标准规定了油田采出水处理用防垢剂(以下简称防垢剂)的技术要求、试验方法、检验规则、 标志、包装、运输、贮存及安全环保要求。 本标准适用于碳酸钙、硫酸钙垢型防垢剂的室内评价和质量检验。 2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本 文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 510 石油产品凝点测定法 GB/T 601 化学试剂 滴定分析(容量分析)用标准溶液的制备 GB/T 603 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备 GB/T 6678-2003 化工产品采样总则 GB/T 6680 液体化工产品采样通则 GB/T 8170 数值修约规则 3 技术要求

防垢剂培训教材1ppt课件

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铁化合物
沉淀的铁化合物通常会引起地层和注水井的堵塞,并且是严重腐 蚀的标志。腐蚀通常是溶解于水中的CO2、H2S、O2所引起的,大 多数含铁的垢为腐蚀产物。
含有CO2的水会使铁腐蚀生成碳酸铁,碳酸铁的沉淀取决于系统的 pH值,当pH值在7以上时很易沉淀。
含有H2S的水会对铁发生腐蚀,腐蚀产物为硫化铁,其溶解度极小 ,通常形成薄薄一层附着紧密的垢。
渤海石油采油工程技术服务公司 —油田化学技术公司
油田防垢剂培训教材
3.1.3 温度的影响
温度是影响碳酸钙结垢另一重要因素,绝大部分盐类在 水中的溶解度是随温度升高而增大。但碳酸钙、硫酸钙 硫酸锶等难溶盐类具有反常的溶解度,在温度升高时溶 解度反而下降,即水温升高时会产生更多的碳酸钙垢。
温度对碳酸钙溶解度的影响,是海上平台各种热交换器 常常发生碳酸钙结垢的主要原因;也是注入水在地面系 统中不结垢,当进入温度较高的注水井井底时发生碳酸 钙结垢的主要原因。
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3.5硫酸锶
硫酸锶的溶解度比硫酸钡大;
溶解度随温度的升高而减小; 溶解度随氯化钠含量的增大而增大 ,氯化钠含量超过17500mg/l,氯化钠 含量进一步增加,硫酸钡的溶解度会下降 ; 溶解度随压力的增加而增加 ; 溶解度受pH值的影响很小。
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水中时系统的总体积减小,压力对溶解度的影响与体积变化成正 比。 在生产井中,压力降是生成硫酸钙垢的一个原因。井筒周围的压 力降会引起油层和油管的结垢。
3.3.4 pH值的影响
pH值对硫酸钙的溶解度影响极小或者可以说不影响。
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3.4 硫酸钡 与碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙三种成垢物质相比,硫酸钡的溶解度 最差,极难溶解
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Q/SH 0356—2010
油田采出水处理用防垢剂技术要求
1 范围
本标准规定了油田采出水处理用防垢剂(以下简称防垢剂)的技术要求、试验方法、检验规则、 标志、包装、运输、贮存及安全环保要求。 本标准适用于碳酸钙、硫酸钙垢型防垢剂的室内评价和质量检验。 2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本 文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 510 石油产品凝点测定法 GB/T 601 化学试剂 滴定分析(容量分析)用标准溶液的制备 GB/T 603 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备 GB/T 6678-2003 化工产品采样总则 GB/T 6680 液体化工产品采样通则 GB/T 8170 数值修约规则 3 技术要求
2010 - 04 - 16 发布
2010 - 07 - 01 实施
中国石油化工集团公司
发 布
Q/SH 0356—2010


本标准依据GB/T1.1-2009《标准化工作导则 第Ⅰ部分:标准的结构和编写》起草。 本标准由中国石油化工股份有限公司科技开发部提出并归口。 本标准起草单位: 中国石化采油助剂与机电产品质量监督检验中心 (中国石化胜利油田分公司技术 检测中心)。 本标准主要起草人:陈松、杜灿敏、隋林、周海刚、郑重、张晶、聂发欣。
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Q/SH 0356—2010 4.5.2.2 普通防垢剂抑制碳酸钙垢性能 4.5.2.2.1 水样溶液分别用 CO2 气饱和:将 A、B 液分别放在恒温水浴中,70℃恒温后,把干净的 玻璃导气管(管头能把气流分成细小气泡)浸没到装有待饱和溶液的容量瓶瓶底,保持 CO2 气饱连续 不断上升并冒出水面,不断改变导气管在瓶底的位置,通气 30min。通气结束,塞紧瓶塞。通气前后 要分别称取溶液质量,若质量损失等于或大于 0.5%,须加入蒸馏水弥补因 CO2 气提而损失的水分。
3.1 普通防垢剂的技术要求应符合表 1 规定。 表1 普通防垢剂技术要求
项 目 指 标
外 观 pH 值 凝点,℃ 水溶性 防垢率(10mg/L) 注:冬季当地气温低于 0℃时应检测凝点。
均匀液体 ≥2.5 ≤-10 与水互溶呈均匀液体 碳酸钙垢 ≥80% 硫酸钙垢 ≥85%
3.2 专用防硫酸钙够的防垢剂技术要求应符合表 2 规定。 表2 专用防硫酸钙垢的防垢剂技术要求
水溶性 防垢率(5mg/L) 注:冬季当地气温低于0℃时应检测凝点。
均匀液体 ≥7.0 ≤-10 与水互溶呈均匀液体 ≥90%
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Q/SH 0356—2010 4 试验方法
4.1 外观 在光线充足情况下目测。 4.2 PH 值 用移液管吸取1mL试样于100mL容量瓶中, 稀释至刻度, 用玻璃棒蘸少许该溶液于精密pH试纸上, 与标准色板对比。 4.3 凝点 冬季当地气温低于0℃时需检测凝点。按GB/T 510执行。 4.4 水溶性 取10mL防垢剂溶液于盛有90mL蒸馏水的烧杯中,用玻璃棒搅拌1min,静止3min观察。 4.5 防垢率 4.5.1 仪器及材料 a)分析天平:感量0.1mg; b)恒温干燥箱:温度范围为室温至250℃,控温精度±2℃; c)恒温水浴:温度范围为室温至95℃,控温精度±1℃; d)瓶装二氧化碳:工业品,纯度≥98%; e)酸式微量滴定管:分度值0.01mL; f)移液管:50mL、10mL、5mL、1mL; g)量筒:25mL、100mL; h)比色管:100mL; i)容量瓶:100mL、1000mL; j)氯化钠:分析纯; k)二水氯化钙:分析纯; l)氯化镁:分析纯; m)碳酸氢钠:分析纯; n)硫酸钠:分析纯; o)EDTA标准溶液:0.015mol/L;按GB/T 601配制; p)氨-氯化铵缓冲溶液:pH=10;按GB/T 603配制; q)铬黑T指示剂:1%,按GB/T 603配制。 4.5.2 试验步骤 4.5.2.1 标准水样的组成 A液(g/L):NaCl=33.00,CaCl2·2H2O=12.15,MgCl2·6H2O=3.68 B液(g/L):NaCl=33.00,NaHCO3=7.36,Na2SO4=0.03 C液(g/L):NaCl=7.50,CaCl2·2H2O=11.10 D液(g/L):NaCl=7.50,Na2SO4=10.66
注:本标准规定的水样应现用现配。用CO2气体饱和后的水样放置时间不得超过24h,否则重新配置。
4.5.2.2.2 用移液管向编号为 1、2、3 的 100mL 比色管中各加入 A 液 50mL,再加入 0.1%的防垢剂 溶液 1.00mL,摇匀后再加入 B 液 50mL,盖紧管盖,充分摇匀,分别称取总质量。在 70℃的恒温水浴 中恒温 25h。同时做空白。 4.5.2.2.3 对恒温后的比色管分别称取总质量, 与 4.5.2.2.2 中称取的总质量对比, 若质量损失大于或 等于 0.5g,应向比色管中补加蒸馏水,弥补恒温时的水分损失。 4.5.2.2.4 冷却后,溶液用定性中速滤纸过滤,取 5.00mL 滤液加水 20mL,缓冲溶液 5mL,铬黑 T 少许,摇匀。用 EDTA 标准溶液滴定至亮蓝色(30s 不退色)为终点,记录消耗 EDTA 标准溶液的体 积 V1,用同样的方法滴定空白样,记录消耗 EDTA 标准溶液的体积 V0。 4.5.2.2.5 取水样 A 液 5.00mL,加水 20mL,缓冲液 5mL,铬黑 T 少许,摇匀。用 EDTA 标准溶液 滴定至亮蓝色(30s 不退色)为终点,记录消耗 EDTA 标准溶液的体积 V。 4.5.2.2.6 防垢率按式(1)计算
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Q/SH 0356—2010 4.5.2.4.3 每个样品做三个平行样,取平行测定值之差不大于 3%的数值的算术平均值为测定结果。 数值修约依据 GB/T 8170 进行。 5 检验规则
5.1 抽样方法 5.1.1 防垢剂按批检验,每供货一次的产品为一批。 5.1.2 按 GB/T 6678-2003 中 7.6 的规定确定抽样数量,按 GB/T 6680 的规定进行抽样。抽样总量不 得少于 1000mL。 5.1.3 将抽到的样品充分混合后,等量分装到两个清洁、干燥的瓶中,密封并贴上标签。标签上应注 明样品名称、生产单位、样品型号、抽样日期、抽样地点和抽样人。一瓶作质量检验,另一瓶留作复 检,留样期为三个月。 5.2 检验结果判定 产品检验结果中若有指标不符合本标准要求时,则判该批产品质量不合格。 5.3 仲裁 当供需双方对产品质量检测结果有争议时, 由双方共同选定仲裁机构, 可按本标准进行仲裁检测。 6 标志、包装、运输、贮存
操作时应使用防护用品,当防垢剂喷溅到眼睛、皮肤时,用大量清水冲洗或及时医治。防垢剂洒 落在地下,应尽量回收,对少量的防垢剂用土填埋。 _________________________________
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ICS 75.020 E14
Q/SH
中 国 石 油 化 工 集 团 公 司 企 业 标 准
Q/SH 0356—2010
油田采出水处理用防垢剂技术要求
The technical requirements of scale inhibitor for produced water of oilfiled
6.1 标志 外包装应有牢固清晰的标志,标明产品名称、规格型号、净质量、批号、生产日期、保质期、执 行标准编号、生产企业名称和地址。 6.2 包装 产品采用清洁塑料桶或金属桶包装。也可以按照用户要求进行包装。净质量误差不大于1%。 6.3 运输 装卸运输过程中,应小心轻放,严禁撞击,以免泄漏。 6.4 贮存 贮存时应放于阴凉通风处,远离火源。 7 安全环保要求
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V1 V0 100 .........................................................................(1) V / 2 V0
式中: X — 防垢率,%; V1 — 加防垢剂水样消耗EDTA体积,mL; V0 — 空白水样消耗EDTA体积,mL; V — 水样A液消耗EDTA体积,mL。 4.5.2.2.7 每个样品做三个平行样,取平行测定值之差不大于 3%的数值的算术平均值为测定结果。 数值修约依据 GB/T 8170 进行。 4.5.2.3 普通防垢剂抑制硫酸钙垢性能 4.5.2.3.1 以下步骤同 4.5.2.2.2~4.5.2.2.5,只将 A 液换成 C 液,将 B 液换成 D 液。 4.5.2.3.2 防垢率按式(1)计算。 4.5.2.3.3 每个样品做三个平行样,取平行测定值之差不大于 3%的数值的算术平均值为测定结果。 数值修约依据 GB/T 8170 进行。 4.5.2.4 专用于防硫酸钙垢防垢剂的防垢率 4.5.2.4.1 以下步骤同 4.5.2.2.2~4.5.2.2.5, 只将 A 液换成 C 液, 将 B 液换成 D 液, 加药量为 0.5mL。 4.5.2.4.2 防垢率按式(1)计算。
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