陆梁油田的防腐、防垢剂选择
防腐、防垢剂的优选
随着含水量的上升,陆梁油田井下同时发生结垢和腐蚀的情况越来越多。为了弥补固体防垢剂单纯防垢不防腐的技术难题,研制了固体防腐、防垢剂,其原理是通过改性剂将固体防垢剂与液体缓蚀剂制成具有防垢、防腐双重效果的固体缓释剂,通过检泵时投入井筒,该剂可在井底缓慢释放,达到长期、连续的防护目的。
防腐剂的优选
添加合适的缓蚀剂是对已有的生产系统进行防腐的有效方法。油田用缓蚀剂按形成膜的种类
可分为:钝化膜型(铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐等)、沉淀膜型(聚磷酸盐、硅酸盐、苯骈三氮唑等)及吸附膜型(有机胺、硫醇类、木质素类、葡萄糖酸盐类等),目前油田主要使用聚磷酸盐和有机胺类(吸附膜型)缓蚀剂。
为了保证陆梁油田井下防腐、防垢项目实施效果,对陆梁油田用于井下防腐的缓蚀剂进行筛选评价:KL-601改进型缓蚀剂的缓蚀效果较好,加剂量为130mg/L时,采出水的腐蚀率为0.11mm/a,缓蚀率为65%。
防腐剂缓蚀效果评价
陆梁油田采用的是改性固体缓蚀剂,因此优选出缓蚀剂后,还需对液体缓蚀剂和固体缓蚀剂(缓蚀剂固化后)的缓蚀效果进行对比:投加固体缓蚀剂100mg/L时,缓蚀率在65%左右,较液体缓蚀剂具有更好的缓蚀作用(表2)。
防垢剂的优选
化学药剂防垢是目前应用最多、技术最为成熟的防垢方法之一。其原理是防垢药剂吸附在微晶体表面,破坏晶体的晶格结构,造成晶格扭曲,不能形成稳定的晶形结构,阻碍了微晶的长大。另外防垢剂对Ca2+、Mg2+等阳离子的络合增溶作用,减少了其与阴离子的接触,从而起到防垢作用。防垢剂中含磷有机缓蚀防垢剂、聚合物防垢分散剂和共聚物阻垢分散剂因其热稳定性能好、不易降解和水解、用量低、可与其它药剂复合使用等特点而发展较快,并成为主要的发展方向。
根据水质普查结果对结垢趋势进行分析,陆梁油田井下结垢产物主要是CaCO3和MgCO3,由于MgCO3溶解度比CaCO3的溶解度高6倍以上,因此结垢产物主要以CaCO3为主。根据对现场垢样的分析,结垢产物也是以CaCO3为主。
通过优选,确定以羟基乙叉二膦酸(HEDP)为主剂防垢,它能够与Ca2+、Fe2+、Cu
2+、Zn2+等多种金属离子形成稳定的络合物,还能够溶解金属表面的氧化物,从而在井筒中起到较好的缓蚀防垢作用。另外羟基乙叉二膦酸(HEDP)还可与水中的金属离子,尤其是Ca2+形成六圆环螯合物,对陆梁油田采出水具有较好的防垢作用。 

HEDP与金属离子可形成平面结构的螯合物,实际上HEDP可与两个或两个以上的金属离子螯合,形成立体结构的双环或多环螯合物。这种大分子螯合物结构疏松,可以分散在水中,随着井底流体的运动运移,或者混入原来结成的垢中,破坏垢的正常晶体,导致原来结成的硬垢变成软垢。HEDP具有出色的容限效应,这与一般的纯络合剂有很大差异。HEDP的容限效应保证了药剂的低剂量运行,最大限度地增加了施工与使用效果的经济有效性。
防垢剂防垢效果评价
结合现场施工,对比了液体和固体防垢剂防垢性能(表3),其中温度为80,恒温时间为8h,加药量为5mg/L。根据对比结果,固化后的防垢棒与防垢主要原材料的防垢性能变化不大,使用固化后的HEDP作为防垢剂投入井底后,其药效是可以保证的。
随着含水量的上升,陆梁油田井下同时发生结垢和腐蚀的情况越来越多。为了弥补固体防垢剂单纯防垢不防腐的技术难题,研制了固体防腐、防垢剂,其原理是通过改性剂将固体防垢剂与液体缓蚀剂制成具有防垢、防腐双重效果的固体缓释剂,通过检泵时投入井筒,该剂可在井底缓慢释放,达到长期、连续的防护目的。
防腐剂的优选
添加合适的缓蚀剂是对已有的生产系统进行防腐的有效方法。油田用缓蚀剂按形成膜的种类
可分为:钝化膜型(铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐等)、沉淀膜型(聚磷酸盐、硅酸盐、苯骈三氮唑等)及吸附膜型(有机胺、硫醇类、木质素类、葡萄糖酸盐类等),目前油田主要使用聚磷酸盐和有机胺类(吸附膜型)缓蚀剂。
为了保证陆梁油田井下防腐、防垢项目实施效果,对陆梁油田用于井下防腐的缓蚀剂进行筛选评价:KL-601改进型缓蚀剂的缓蚀效果较好,加剂量为130mg/L时,采出水的腐蚀率为0.11mm/a,缓蚀率为65%。
防腐剂缓蚀效果评价
陆梁油田采用的是改性固体缓蚀剂,因此优选出缓蚀剂后,还需对液体缓蚀剂和固体缓蚀剂(缓蚀剂固化后)的缓蚀效果进行对比:投加固体缓蚀剂100mg/L时,缓蚀率在65%左右,较液体缓蚀剂具有更好的缓蚀作用(表2)。
防垢剂的优选
化学药剂防垢是目前应用最多、技术最为成熟的防垢方法之一。其原理是防垢药剂吸附在微晶体表面,破坏晶体的晶格结构,造成晶格扭曲,不能形成稳定的晶形结构,阻碍了微晶的长大。另外防垢剂对Ca2+、Mg2+等阳离子的络合增溶作用,减少了其与阴离子的接触,从而起到防垢作用。防垢剂中含磷有机缓蚀防垢剂、聚合物防垢分散剂和共聚物阻垢分散剂因其热稳定性能好、不易降解和水解、用量低、可与其它药剂复合使用等特点而发展较快,并成为主要的发展方向。
根据水质普查结果对结垢趋势进行分析,陆梁油田井下结垢产物主要是CaCO3和MgCO3,由于MgCO3溶解度比CaCO3的溶解度高6倍以上,因此结垢产物主要以CaCO3为主。根据对现场垢样的分析,结垢产物也是以CaCO3为主。
通过优选,确定以羟基乙叉二膦酸(HEDP)为主剂防垢,它能够与Ca2+、Fe2+、Cu
2+、Zn2+等多种金属离子形成稳定的络合物,还能够溶解金属表面的氧化物,从而在井筒中起到较好的缓蚀防垢作用。另外羟基乙叉二膦酸(HEDP)还可与水中的金属离子,尤其是Ca2+形成六圆环螯合物,对陆梁油田采出水具有较好的防垢作用。



防垢剂防垢效果评价
结合现场施工,对比了液体和固体防垢剂防垢性能(表3),其中温度为80,恒温时间为8h,加药量为5mg/L。根据对比结果,固化后的防垢棒与防垢主要原材料的防垢性能变化不大,使用固化后的HEDP作为防垢剂投入井底后,其药效是可以保证的。
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