油气田腐蚀结垢与防垢技术2讲述.ppt

油田垢的生成、防止与清除 葛际江 提 纲 1 油田垢的生成 2 油田用防垢剂 3 防垢剂的使用技术 4 氯化钠的防止 5 垢的清除 1 油田垢的生成—分类 （1）硫酸钙（CaSO4） （2）硫酸钡（BaSO4） （3）硫酸锶（SrSO4） （4）碳酸钙（CaCO3） （5）硅酸钙（CaSiO3） （6）氯化钠（NaCl） （7）腐蚀产物（FeS等） 1 油田垢的生成—结垢原因 （1）与化学物质的溶解度有关 （2）与外部条件变化有关 硫酸钡垢的生成 氯化钠的析出 （1）流体传输过程中温度降低 （2）气藏生产过程中，气体从产出液中溢出，携带水蒸气，使盐水浓集(水中含盐量不饱和，甚至在室温不饱和) （3）地层中含有岩盐的沉积 硅酸盐垢的生成 碳酸钙垢生成 复合驱结垢 复合驱中的结垢 注入系统： 氢氧化物垢、碳酸盐垢 生产系统： 强碱复合驱：硅酸盐垢为主 弱碱复合驱：碳酸盐垢为主 提 纲 1 油田垢的生成 2 油田用防垢剂 3 防垢剂的使用技术 4 氯化钠的防止 防垢的方法 （1）磁防垢 （2）超声波防垢 （3）电防垢 （4）用防垢剂防垢 常用防垢剂—钙垢 有机膦酸盐类防垢剂 聚合物类防垢剂 有机膦酸盐类防垢剂 有机膦酸盐类防垢剂 有机膦酸盐类防垢剂 有机膦酸盐类防垢剂 有机膦酸防垢剂的发展 聚合物类防垢剂 常见的聚合物类防垢剂 常见的聚合物类防垢剂 聚合物防垢剂的发展历程 复配后防碳酸钙垢结论 虽然有机膦酸与聚合物复配后，防碳酸钙垢率没有明显提高，但试验过程中发现，单纯使用有机膦酸作为防垢剂时，析出的垢粒大而硬，且易粘附在容器壁面；而采用有机膦酸和聚合物复配物作为防垢剂时，析出的颗粒细小且不易粘附在容器壁面上。这说明，聚合物防垢剂对垢有良好的分散性能。利用聚合物分散垢的机理，可使垢变得松软、细小，易被水流带走 。 防垢剂的热稳定性 热稳定性小结 （1）四种防垢剂中，以HEDP的耐热性能最好，而ATMP、PBTC、EDTMP的耐热性能略差； （2）HEDP防垢剂在90℃、100℃加热14d，防垢性能基本不受影响；在120℃加热7d后，防垢性能开始略有下降； （3）对于ATMP、EDTMP、PBTC三种防垢剂，当热处理温度为90℃时，防垢性能基本不发生变化，而在100℃热处理7d后，防垢性能也开始略有下降。 热稳定性小结 上述试验结果说明，有机膦酸防垢剂可以用于90℃以下的温度使用，当使用温度高于100℃时，防垢性能会受到不同程度影响。而一些文献认为，HEDP、EDTMP在200℃以下有良好的防垢作用，ATMP在260℃加热24h仅分解5.3%、HEDP在260℃加热12h仅分解5.6%，这和本文的试验结果有较大出入，可能与所采用的试验条件和方法有关。 常用防垢剂—硫酸钡 （锶） 国内防垢剂生产厂家 江苏武进水质稳定剂厂 山东枣庄泰和水处理剂 南京纳科水处理剂厂 天津化工研究院 钡垢防垢剂 钡垢防垢剂 钡垢防垢剂 上述防垢剂效果受以下因素影响： 温度 pH值 过饱和度 钙镁离子含量 pH值影响 过饱和度的影响 过饱和度的影响 钙镁离子含量影响 钙镁离子含量影响 钙镁离子含量影响 为什么钙镁离子对DETMP有不同影响？ （1）钙离子可以共晶，镁离子不能； （2）钙镁离子均容易与DETMP形成螯合物。 钙镁离子含量影响 其他的钡垢防垢剂 提 纲 1 油田垢的生成 2 油田用防垢剂 3 防垢剂的使用技术 4 氯化钠的防止 3、防垢剂的使用技术 管线：连续加药、间断加药 井筒防垢： （1）井口连续加药、间断加药 （2）固体防垢块 （3）微胶囊防垢剂 （4）近井挤注防垢剂 近井防垢：近井挤注防垢剂 3、防垢剂的使用技术—固体防垢块 固体防垢块 固体防垢块主要由固化剂、界面改性剂和防垢剂组成。 防垢剂可以易溶于水，也可以难溶于水。 根据胶结剂在油中的溶解速度，可制成适应不同温度的防垢剂。 固体防垢块可用于90℃ 以下井筒防垢。 3 防垢剂的使用技术—微胶囊防垢剂 微胶囊防垢剂 3 防垢剂的使用技术—防垢剂的挤注  技术 将防垢剂分散体在一定压力下挤入结垢井地层，防垢剂沉淀或吸附在岩石表面。开井生产过程中，防垢剂由于溶解或解析作用，随产出液缓慢释放，起到防垢作用。 沉淀-溶解机制 吸附—解吸机制 防垢剂的挤注技术——水基 三段塞： 前置液：盐水、互溶剂溶液 防垢剂溶液：5~20% 顶替液：盐水 油井含水率大于10% 防垢剂的挤注技术—油基 四段塞： 段塞1：互溶剂 段塞2：油基溶剂 段塞3：油基防垢剂溶液：5~20% 顶替液：油基溶剂 油井含水率低于10