LH深水油田采出水动态结垢特性及预测模型

深水油田开发具有工程建设复杂、维护成本高等特点,准确预测采出水的结垢速率对保障油田安全开发具有重要意义。为此,提出了一套动态结垢实验模拟方法并建立了动态结垢速率预测模型,开发出了动态结垢速率预测软件,从而确定了结垢特性的主要影响因素为采出水的离子浓度、pH值、剪切应力、温度及压力。研究表明,管线无机垢包括结晶垢和颗粒垢;结垢离子浓度越低、pH值越小,越不利于结晶垢的生成;低温不利于颗粒垢的沉积;低浓度体系剥除率的上升幅度高于沉积率;结垢速率随剪切应力的增大而降低。动态结垢模型可预测一定离子浓度、温度、pH值、流速、压力条件下管道壁面结垢量,模型预测值与油田现场实验值的相对误差为11.4%。

宝浪油田地层结垢动态影响因素研究

运用自行研制的新型动态结垢试验仪对新疆宝浪油田地层结垢问题进行了动态试验研究 ,发现该油田注水过程中结垢受 CO2 分压、注入水 p H值以及注入水和地层水混配比等多种因素的影响。地层结垢量随 CO2 分压的增大而减少 ,随 p H值增大而增大 ,随混配水中地层水比例增加而增大 。

注入水结垢对储层的微观影响特征研究

针对尕斯库勒油田N1-N21油藏注水开发引发的储层结垢、注水井欠注等问题,通过室内岩心流动实验,结合核磁共振、SEM、XRD等技术,分析了油藏开发中后期,温压条件的变化和流体的不配伍导致难溶盐过饱和,形成结垢沉淀型储层伤害的问题。结果表明,结垢对岩心渗透率的损害可分为诱导期、伤害期和稳定期,物性较好的岩心渗透率损害较大;NMR曲线显示,垢的充填和堵塞作用使得渗流空间减小,吸附孔喉、部分微孔喉和细小孔喉的数量相对增加,部分渗流通道被堵塞,主要表现为谱峰降低和曲线左移;XRD结果表明,实验中垢型为碳酸钙垢,垢的主要成分为方解石和霰石;SEM显示岩心不同位置压力、流体的流速以及模拟水成垢离子浓度的差异,导致了不同物相及形貌的碳酸钙垢的形成,压力、流速较低的出口端会形成发育较好、粒径较大的半自形和菱形方解石。

基于垢层动态沉积模型的阀冷系统电极均压能力评估方法

针对缺少对阀冷系统电极结垢后电极均压能力的评判方法,提出用电压纹波因子α和泄漏电流波纹因子β表征电极均压能力的评估方法。研究了阀冷系统腐蚀与结垢机理,基于腐蚀与电沉积反应建立了电-流-传质场耦合作用下阀段均压电极动态结垢模型,并采用拉格朗日-欧拉方法计算垢层动态沉积过程引起的几何边界变化;基于电路模型和实验结果验证了所提模型的准确性,结果表明垢层动态沉积模型下的结果与测量结果一致,能够有效表征垢层动态沉积特性;最后,提出利用综合考虑各支路电压和泄漏电流波动情况的纹波因子α和β评估阀冷系统电极均压能力,获得了不同结垢程度下的电极均压能力变化规律,确定了以αNM>1、βNM>0.7为阈值的均压电极定期更换/清洗策略。

深水J油田结垢预测及专用防垢剂开发

J油田开发井深7700~8450m,属于超深水油气田,产出水矿化度高,随油气产出温度压力的急剧下降,存在结垢风险。本文采用Scalchem软件预测了J油田的结垢趋势,分析了J油田产出水无机垢结垢量随温度、压力变化规律,指明了防垢剂开发的方向:分别采用静态沉淀法及动态沉淀法,对所开发防垢剂进行了防垢效果评价。

电-流-传质场作用下的换流阀冷却系统均压电极垢层动态沉积特性研究

换流阀冷却系统是特高压换流站关键设备的散热保障,也是换流阀的主要薄弱环节之一。统计结果表明超过66%的阀冷系统故障及阀冷系统腐蚀和结垢相关。不同于其他工业换热器因介质溶解度饱和产生结垢,换流阀冷却系统结垢是由均压电极发生电化学反应导致,受到电场、流场和传质场的共同作用。因此本文建立电-流-传质场作用下的换流阀冷却系统均压电极动态结垢模型,综合考虑湍流场、传质场和垢层生长特性对均压电极结垢行为的作用。首先基于换流阀垢层X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)测量结果对换流阀结垢机理进行分析;其次,构建阀段冷却系统电-流-传质场耦合模型,结合任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法分析垢层沉积过程-耦合场双向作用的影响,并利用现场试验数据验证该模型的有效性。结果表明本文模型与试验结果吻合度较好,能够有效表征换流阀冷却系统结垢规律。此外,均压电极结垢不仅导致反应电流减小,而且会破坏冷却系统均压能力导致其失衡,电位畸变幅值达到110V。

海上某油田生产工艺水系统防垢研究

海上某油田生产工艺水系统存在严重的结垢倾向,对其中Ⅰ和Ⅱ两个平台进行结垢研究评价,经过软件预测得知两个平台主要结垢产物为CaCO_(3),进行静态结垢试验防垢剂浓度筛选并经过动态结垢试验确认,得到分析情况如下:目标平台的空白结垢情况较为严重,现场13×10^(-6)防垢剂加药浓度防垢效果欠佳,将浓度提高到15×10^(-6)后可以将防垢效果提高到85%以上,具有一定流速与压力的动态结垢试验比静态试验中防垢效果好。

某海上油田防垢剂性能研究及评选

某油田生产水存在严重的结垢倾向,其结垢类型主要为CaCO3,现场通过采用防垢剂控制结垢。本文在室内采用静态法和动态结垢法对4种防垢剂进行了评价和筛选。结果表明:静态条件下,防垢剂A和C的效果较好;动态试验中,在各种添加浓度下,防垢剂C的防垢效果最佳,在5mg/L浓度时防垢率即达到86%;综合分析得知防垢剂C性能最好。

Dynamics Behaviors and Scaling in Intermittent Turbulence of a Shell Model

In this paper, the dynamics behaviors on fo-δ parameter surface is investigated for Gledzer-Ohkitani- Yamada model We indicate the type of intermittency chaos transitions is saddle node bifurcation. We plot phase diagram on fo-δ parameter surface, which is divided into periodic, quasi-periodic, and intermittent chaos areas. By means of varying Taylor-microscale Reynolds number, we calculate the extended self-similarity of velocity structure function.

吉林油田注水结垢研究

应用SJG-Ⅲ型多功能岩心驱替结垢实验装置,结合红岗油田红168区块水质和储层岩心,通过对注水过程中Ca2+离子浓度的变化和实验岩心渗透率的变化两个方面,来评价结垢对储层造成的伤害程度。