基本信息
- 項目名稱：
- 油田注水系統(tǒng)防腐阻垢技術研究
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 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TH-607B濃度達到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)場應用取得了明顯的效果。
- 詳細介紹：
- 遼河油田注水管線結(jié)垢嚴重，并經(jīng)常有垢下腐蝕的發(fā)生，導致管線腐蝕穿孔，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的阻垢機理為晶格畸變作用。當TH-607B濃度達到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?，F(xiàn)場應用取得了明顯的效果，阻垢緩蝕率均達到90%以上。
作品圖片
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)垢腐蝕機理，針對結(jié)垢腐蝕機理篩選最優(yōu)的阻垢緩釋劑及其最佳投加濃度對注水管線進行防護。
科學性、先進性及獨特之處
- 科學性：利用XRD對現(xiàn)場垢樣檢測，檢測結(jié)果與理論預測結(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理進行分析。阻垢緩蝕效果顯著。 先進性及獨特之處：該技術屬于化學方法，具有不誘發(fā)二次沉淀、不損傷工件、經(jīng)濟、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，導致管線腐蝕。復配阻垢緩蝕劑更能滿足現(xiàn)今油田的生產(chǎn)需求。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 該防腐阻垢技術已經(jīng)在遼河油田應用，并取得了很好的阻垢緩釋效果。該藥劑可應用于注水水質(zhì)中Ca2+、含鹽量和總堿度較高的油田注水系統(tǒng)。 若推廣應用該防腐阻垢技術，每年能節(jié)省生產(chǎn)成本15.97萬元。從長期效果分析，應用此技術，能延長設備使用壽命一倍以上，即能節(jié)省一套污水處理設備（3400萬元），經(jīng)濟效益明顯。
學術論文摘要
- 遼河油田注水管線結(jié)垢腐蝕嚴重。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的阻垢機理為晶格畸變作用。當TH-607B濃度達到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?，F(xiàn)場應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)垢腐蝕機理及防護對策研究”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
- [1] 張連明，劉三威，陳病善等.油井緩蝕阻垢劑的研制與應用[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)束垢傾向預測軟件及應用[J].油田化學，2000，17(3)：212-215. [3] 肖曾利，蒲春生，時宇，等.油田水無機結(jié)垢及預測技術研究進展[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（包括機械方法）和化學方法。前者包括靜電場、磁場和超聲波的利用;晶種技術;抗粘附材料、高分子涂層的應用;設備在線機械法防垢和設計及操作條件的優(yōu)選等?；瘜W軟化法、酸化法、碳化法以及阻垢劑的應用都屬于化學方法。物理阻垢方法雖然在某些特定條件下有所應用，但其阻垢效果尚無法和化學法相比?；瘜W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備的腐蝕并使配套設施復雜化等弊端，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，有機膦酸的鈣容忍度則低于100mg/L。而復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。
