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基本信息

項目名稱：
油田注水系統(tǒng)防腐阻垢技術(shù)研究
小類：
能源化工
簡介：
遼河油田水質(zhì)偏堿性，Ca2+、Cl-、含鹽量和總堿度較高；對現(xiàn)場垢樣進(jìn)行XRD檢測，主要是CaCO3垢，其次為硫酸鹽垢、碳酸鹽垢和Fe2O3等鐵銹。這與結(jié)垢趨勢理論預(yù)測分析結(jié)果一致。根據(jù)室內(nèi)實驗篩選出的阻垢緩蝕劑TH-607B最適合現(xiàn)場水質(zhì)的防垢防腐。當(dāng)TH-607B濃度達(dá)到40 mg.L-1時，阻垢率為93.62%、緩蝕率為92.86%、腐蝕速率為0.052mm/a，現(xiàn)場應(yīng)用取得了明顯的效果。
詳細(xì)介紹：
遼河油田注水管線結(jié)垢嚴(yán)重，并經(jīng)常有垢下腐蝕的發(fā)生，導(dǎo)致管線腐蝕穿孔，影響油田的生產(chǎn)。通過水質(zhì)分析，得知遼河油田水質(zhì)偏堿性，Ca2+、Cl-、含鹽量和總堿度較高；對現(xiàn)場垢樣進(jìn)行X射線衍射(XRD)檢測，可知垢樣中主要是CaCO3垢，其次為硫酸鹽垢、碳酸鹽垢和Fe2O3等鐵銹。這與結(jié)垢趨勢理論預(yù)測分析結(jié)果一致。由此通過室內(nèi)實驗篩選出的阻垢緩蝕劑TH-607B最適合遼河油田現(xiàn)場水質(zhì)防垢防腐。用掃描電鏡（SEM）觀察TH607B的阻垢機(jī)理為晶格畸變作用。當(dāng)TH-607B濃度達(dá)到40 mg.L-1時，阻垢率為93.62%、緩蝕率為92.86%、腐蝕速率為0.052mm/a。現(xiàn)場應(yīng)用取得了明顯的效果，阻垢緩蝕率均達(dá)到90%以上。

作品圖片

  • 油田注水系統(tǒng)防腐阻垢技術(shù)研究
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作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

目的： 結(jié)垢和腐蝕促使大量的管線無法正常使用，管線多次穿孔，引發(fā)管線早期失效。通過實驗室研究找出最佳的防護(hù)方法解決注水系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕現(xiàn)象，維持油田的正常生產(chǎn)。 基本思路： 通過對油田水質(zhì)和垢樣的分析，得出注水管線結(jié)垢腐蝕機(jī)理，針對結(jié)垢腐蝕機(jī)理篩選最優(yōu)的阻垢緩釋劑及其最佳投加濃度對注水管線進(jìn)行防護(hù)。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處

科學(xué)性：利用XRD對現(xiàn)場垢樣檢測，檢測結(jié)果與理論預(yù)測結(jié)果相符。針對結(jié)垢腐蝕，篩選不同的阻垢緩蝕劑，找出一種最適合遼河油田的藥劑及最佳藥劑用量，利用SEM對篩選出的藥劑的阻垢機(jī)理進(jìn)行分析。阻垢緩蝕效果顯著。 先進(jìn)性及獨特之處：該技術(shù)屬于化學(xué)方法，具有不誘發(fā)二次沉淀、不損傷工件、經(jīng)濟(jì)、高效等優(yōu)點。多數(shù)油田都是混合垢，并經(jīng)常有垢下腐蝕的發(fā)生，導(dǎo)致管線腐蝕。復(fù)配阻垢緩蝕劑更能滿足現(xiàn)今油田的生產(chǎn)需求。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

該防腐阻垢技術(shù)已經(jīng)在遼河油田應(yīng)用，并取得了很好的阻垢緩釋效果。該藥劑可應(yīng)用于注水水質(zhì)中Ca2+、含鹽量和總堿度較高的油田注水系統(tǒng)。 若推廣應(yīng)用該防腐阻垢技術(shù)，每年能節(jié)省生產(chǎn)成本15.97萬元。從長期效果分析，應(yīng)用此技術(shù)，能延長設(shè)備使用壽命一倍以上，即能節(jié)省一套污水處理設(shè)備（3400萬元），經(jīng)濟(jì)效益明顯。

學(xué)術(shù)論文摘要

遼河油田注水管線結(jié)垢腐蝕嚴(yán)重。通過水質(zhì)分析，得知遼河油田水質(zhì)偏堿性，Ca2+、Cl-、含鹽量和總堿度較高；對現(xiàn)場垢樣進(jìn)行X射線衍射(XRD)檢測，可知垢樣中主要是CaCO3垢，其次為硫酸鹽垢、碳酸鹽垢和Fe2O3等鐵銹。這與結(jié)垢趨勢理論預(yù)測分析結(jié)果一致。根據(jù)室內(nèi)實驗篩選出的阻垢緩蝕劑TH-607B最適合遼河油田現(xiàn)場水質(zhì)防垢防腐。用掃描電鏡（SEM）觀察TH607B的阻垢機(jī)理為晶格畸變作用。當(dāng)TH-607B濃度達(dá)到40 mg.L-1時，阻垢率為93.62%、緩蝕率為92.86%、腐蝕速率為0.052mm/a。現(xiàn)場應(yīng)用取得了明顯的效果。

獲獎情況

2009年11月26日“注水系統(tǒng)結(jié)垢腐蝕機(jī)理及防護(hù)對策研究”項目通過了遼河油田專家組的集體審核，項目驗收合格。

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

[1] 張連明，劉三威，陳病善等.油井緩蝕阻垢劑的研制與應(yīng)用[J].油氣田地面工程2001，20(6):69~70. [2] 馮國強，俞敦義，金名惠.中原油田水碳酸鈣結(jié)束垢傾向預(yù)測軟件及應(yīng)用[J].油田化學(xué)，2000，17(3)：212-215. [3] 肖曾利，蒲春生，時宇，等.油田水無機(jī)結(jié)垢及預(yù)測技術(shù)研究進(jìn)展[J].斷塊油氣田，2004，11(6)：76-78.

同類課題研究水平概述

迄今為止，油田上所用的阻垢方法可以分成兩大類，即物理方法（包括機(jī)械方法）和化學(xué)方法。前者包括靜電場、磁場和超聲波的利用;晶種技術(shù);抗粘附材料、高分子涂層的應(yīng)用;設(shè)備在線機(jī)械法防垢和設(shè)計及操作條件的優(yōu)選等?；瘜W(xué)軟化法、酸化法、碳化法以及阻垢劑的應(yīng)用都屬于化學(xué)方法。物理阻垢方法雖然在某些特定條件下有所應(yīng)用，但其阻垢效果尚無法和化學(xué)法相比。化學(xué)法中軟化處理法是從消除水溶液中成垢離子的角度實現(xiàn)防垢目的，其處理費用較高，適用于對原水水質(zhì)要求高的場合。在油田集輸系統(tǒng)中，由于酸化法和碳化法可能造成設(shè)備的腐蝕并使配套設(shè)施復(fù)雜化等弊端，現(xiàn)已很少使用。目前，在國內(nèi)外油田集輸中普遍采用投加聚合物阻垢劑，在清除結(jié)垢中不會誘發(fā)二次沉淀，具有不損傷工件、勞動強度小、安全、快速和高效等優(yōu)點。 現(xiàn)有的阻垢劑多是單一的有機(jī)磷酸如：HEDP，DETPMP等，另一種為低分子聚合物HPMA、MA-AA及PASP。而這些單一阻垢劑對單一的垢效果很好。但是大多數(shù)油田都是混合垢，并經(jīng)常有垢下腐蝕的發(fā)生，導(dǎo)致管線腐蝕穿孔，影響油田的生產(chǎn)。聚合物阻垢劑HPMA、MA-AA和PASP的鈣容忍度在300mg/L左右，有機(jī)膦酸的鈣容忍度則低于100mg/L。而復(fù)配藥劑的鈣容忍度高于1000mg/L，抗鈣鎂離子的能力最強，阻垢緩釋能力最好。
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