电磁场处理油田水防垢机理研究

结垢是油田注水过程中一个破坏性问题,它能使地面注水设备和井筒内造成堵塞或在地层内引起地层伤害。因此研究油田水防垢已经在油田生产中显得越来越重要。采用不同频率的脉冲电磁场处理油田水后,电导率、表面张力、结垢量等最大变化率分别为5.5%、10.8%、40%。根据试验结果,从分子结构、电磁场诱导微晶的形成方面,探讨分析了作用机理。

陶瓷功能梯度涂层的防垢机理研究

在对三元复合驱采油工况下抽油泵螺杆严重结垢的本质进行分析研究的基础上,采用热力学分析研究方法,以降低抽油泵螺杆表面能和改善表面摩擦性能为主要出发点,研究开发出陶瓷功能梯度涂层,其中F-W4涂层是以氧化物陶瓷为基、添加其它改性组分的表面改性涂层。对F-W4涂层的试验研究表明,这种涂层与镀铬层相比,具有表面能低、摩擦因数低、摩擦因数稳定以及基本不结垢等特点。

防垢机理

叙述了防垢剂对CaCO_3、CaSO_4和BaSO_4垢的增溶、分散、静电斥力和晶体畸变作用。

磁化防垢机理及适用界限研究

通过水垢的能谱分析、Ｘ射线粉晶分析和染色等实验及结晶学中的配位数理论，研究了磁化水的防垢机理及其适用界限．实验表明，水经磁化后，化学性质未变但原水垢与磁水垢的晶体结构却有明显差异．可见水的磁化处理是一种物理方法．磁化防垢效果与原水水质有关．水被加热后，只有水中的Ｃａ（ＨＣＯ３）２暂时硬度会生成具有“同质二象”特性的ＣａＣＯ３水垢，因此该水处理方法仅适用于Ｃａ盐占优势的暂硬水．

磁化水处理技术的研究现状及防垢机理

本文简要的介绍了磁场对水溶液物理化学性质的影响,对水溶液中垢质结晶过程的影响,离子在磁场作用下对磁化效果的影响以及磁化水防垢除垢的机理。

广6注水系统注入水防垢机理的研究与应用

广6注入水系统注入水结垢的主要原因是地层产出水中含有大量的成垢离子,加上水中含泥砂太多,在生产过程中,地层水从地层到地面温度和压力都下降,使地层水的溶解平衡被破坏,原来饱和的地层水为达到新的平衡而结晶,析出后与地层中的泥沙一起沉积在管壁上。针对这种情况,采取控制PH值、去除溶解气、进行水的软化处理等方法进行防垢,效果较好。在广6注水系统投加缓蚀阻垢剂DF-3(浓度为30mg/l),其缓蚀率为91.2%,阻垢率为97.8%。

磁化法防垢机理的探讨及显微观察

一、前言大庆油田注水及集输过程中的结垢现象十分严重。长期以来,油田的科技工作者在防垢方面做了大量工作,不少单位利用磁化法取得了较好效果,但对磁化法防垢机理——强磁场引起的晶格畸变研究甚少。我们利用电子显微镜对这种现象进行了观察和研究。

从防垢剂对碳酸钙晶形分布影响的角度研究防垢机理

为研究防垢剂的作用机理,收集了不同防垢剂加入前后出现的碳酸钙垢.SEM分析表明,加入防垢剂前,碳酸钙垢的SEM表现为方解石的六方柱和菱面体;加入防垢剂后,碳酸钙垢的形态发生变化,且防垢剂的效果越好,垢的形态改变程度越大.进一步通过FT-IR,XRD对碳酸钙垢进行了定性、定量分析,发现加入防垢剂后,垢中除方解石外,出现了六方方解石和文石,且防垢率越大,垢中六方方解石的含量越高.上述结果说明,加入防垢剂后垢形态改变的本质原因是垢中碳酸钙晶型分布发生了变化.结垢过程主要包括不稳定相的生成和消失、介稳相的生成和消失、稳定相的生长三个阶段.不出现防垢剂时,介稳相可以转变为稳定相,碳酸钙垢的主要成分为方解石;加入防垢剂后,防垢剂阻止了介稳相的生成和转化,导致碳酸钙垢中出现了六方方解石和文石.防垢率越大,碳酸钙垢中六方方解石含量越高,说明防垢剂主要通过将结垢过程控制在第二阶段或第一阶段而起到防垢作用.

磁处理的防垢除垢试验和机理探讨

通过中试研究表明,磁处理能使循环冷却水的水质达标,炭钢A3和炭钢20#阻垢率分别达96.5%和97.4%。对磁处理防垢除垢的机理进行探讨,认为磁处理防垢除垢的实质是同晶异构现象生成同晶异构体,使碳酸钙生成能量较高的胶体碳酸钙、球霰石和霰石,不易结垢,并通过水溶液传递能量,老垢脱落,并用此机理解释了磁处理的"记忆"效应。

HEDP防垢剂对CaCO_3表面Zeta电位的影响

为探讨HEDP防垢剂的防垢机理,将等量的Ca2+和CO32-的水溶液混合,适时测定了CaCO3生成过程中的表面Zeta电位。结果表明,CaCO3表面带负电;生成过程中加入的防垢剂,对CaCO3的表面Zeta电位没有明显影响。此外,也测定了由等量的Ca2+和CO32-的水溶液混合所制备的CaCO3粉末在溶解过程中的表面Zeta电位,发现在溶解过程中,CaCO3的表面Zeta电位值和溶液pH值不断降低。制备CaCO3粉末时,防垢剂加入与否,对所生成的CaCO3粉末在溶解过程中的Zeta电位没有明显影响;在CaCO3粉末溶解时,分散体系中防垢剂加入与否,所测表面Zeta电位值也没有明显差别。

化学剂防碳酸钙垢的机理研究进展

介绍了近几年来从宏观和微观上对防碳酸钙垢的机理的研究.宏观上,防垢剂可以使热力学上不稳定的文石和六方方解石在动力学上稳定存在,并且随着防垢效果的提高,这些晶形在生成的碳酸钙垢中的含量越来越大.上述碳酸钙晶形的变化,归因于防垢剂对不同结晶过程的阻止能力.微观上,通过计算机模拟技术和先进的实验手段,揭示了防垢剂在晶体活性点上的吸附,该吸附对碳酸钙的生长和溶解均有阻止作用.同时指出,除涉及固液界面上防垢剂和碳酸钙的作用外,防垢剂对碳酸钙生长的控制还与防垢剂和溶液中成垢离子的作用有关,对此国内外论及极少.

含醚键的四元共聚物防垢剂的制备及性能

针对油田三元复合驱过程产生的硅垢和钙垢,本文以马来酸酐、次亚磷酸钠、丙烯酰胺、聚乙二醇4000为单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,合成了一种新型四元共聚物防垢剂。确定了最佳合成条件,考察了防垢剂的防垢效果。结果表明,防垢剂加量100 mg/L、60℃时,测定硅垢防垢率为67.2%;70℃时,测定CaCO3垢防垢率为96.3%。指出四元共聚物防垢剂中的4种官能团的协同作用机理主要是晶格畸变与静电斥力作用;而由于聚乙二醇价格高,寻找价格低廉可降解的含醚键化合物是以后实验的主要研究方向。

三元复合驱结垢及化学防垢剂研究进展

介绍了大庆三元复合驱生产过程中油田垢的产生过程、危害和组成,简单阐述化学防垢剂的防垢机理,同时总结了近年来国内外化学防垢剂的研究进展与应用现状,客观评价各种防垢剂在使用过程中的优点和存在的不足,最后对化学防垢剂的发展进行展望。

共聚物硅垢防垢剂的合成及性能研究

三元复合体系中碱成分的引入导致油田注采系统内出现严重结垢现象,为解决注采设备内难以处理的硅垢问题,本实验以乌头酸(AA)、二乙醇胺(DEA)、柠檬酸(CA)、丙烯酰胺(AM)为单体,异丙醇为链转移剂,过硫酸铵为引发剂,合成一种新型针对硅垢的共聚物防垢剂(ADCA)。确定在下列条件下合成得到的防垢剂防垢效果较佳:聚合温度75℃,聚合时间2 h,引发剂用量5%,单体摩尔配比AA:DEA:CA:AM为2.0:1.0:1.0:1.2。在p H为8,温度为60℃,防垢剂加量70 mg/L的条件下,对硅垢的防垢率为77.84%。防垢率的测定和X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)及扫描电镜(SEM)的对比实验结果表明防垢剂ADCA防硅垢效果较显著。初步认为防垢机理主要为吸附和螯合作用。

硅垢防垢剂ACAA的制备及性能研究

三元复合驱体系中的碱使油田注采系统中形成大量较难去除的硅垢。为解决油田注采设备日益严重的结垢问题,以乌头酸(AA)、柠檬酸(CA)、丙烯酸(AC)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体、过硫酸铵为引发剂,制备了针对硅垢的共聚物防垢剂(ACAA),考察了合成工艺条件对产物防垢性能的影响,研究了ACAA的防硅垢性能与影响因素,分析了ACAA的防垢机理。结果表明,ACAA的最佳合成条件为:聚合温度70℃、聚合时间3 h、引发剂加量15%、单体摩尔比AA∶CA∶AC∶AMPS为2.0∶1.5∶1.0∶0.8。温度、pH值和ACAA加量对ACAA的防垢效果均有影响。ACAA对硅垢的防垢率随温度升高先增加后降低、随pH值的增加逐渐降低、随ACAA加量的增加而增大。在pH为8、温度为55℃、ACAA加量80 mg/L的条件下,ACAA对硅垢的平均防垢率为76.23%。ACAA对硅垢的防垢机理主要为吸附和分散作用。

油田结垢与防治及其机理研究进展

总结了油田结垢机理及其影响因素,介绍了油田常见的水垢类型及其形成原因,对常用防垢剂的种类及其防垢性能做了相关介绍,并指出了不同种类防垢剂在研究和实际应用中存在的问题,对防垢剂的作用机理做了阐述,并对防垢剂的发展进行了客观评价和展望。

三元复合驱采油井用的固体缓释防垢剂

由3种未指名化合物配制成兼具防腐蚀作用的防垢剂FHE,加入固化剂制成缓释防垢剂(防垢块)。在三元复合驱采出液中加入防垢剂FHE2.5mg/L,在55℃、72h静态挂片测试中防垢率为99.0%;加入防垢剂FHE2.5、4.0mg/L,在55℃、压力3MPa、168h动态模拟条件下挂片测试防垢率分别为74.9%、93.2%,由此得到防垢剂FHE的最佳浓度为4.0mg/L。防垢剂FHE与固化剂的最佳配比为3∶1。在去离子水中50℃时,防垢剂FHE从直径20mm、长20mm的防垢块中的静态溶出率由13.14%(0～48h)逐渐降至11.04%(144～192h)。在模拟井筒条件的实验装置上,求得50～55℃下,14～20h内从防垢块溶出的防垢剂在三元复合驱采出液中的浓度由4.31降至3.70mg/L,由相似性原理求得在井筒中使用的防垢块直径应为8mm,长度应为645mm。在一口螺杆泵采油井中使用防垢块,油井产量略有增加,泵电流下降4～6A。图1表5参3。

有机膦酸防垢剂对CaCO_3表面Zeta电位的影响

为了探讨有机膦酸防垢剂的防垢机理,适时测定了加入不同有机膦酸防垢剂时CaCO_3生成过程中的Zeta电位,并与加入防垢剂EDTA的结果进行了比较。实验结果表明,CaCO_3表面带有负电；生成过程中加入有机膦酸防垢剂,对CaCO_3表面的Zeta电位没有明显影响。从配位化学及胶体化学的角度对实验结果进行了分析。

江苏油田W2断块油井防垢技术

介绍了江苏油田W2断块油井结垢原因及防垢机理,并针对W2断块油井结垢现状,通过匹配性实验、静态防垢率实验、动态环路实验和动态岩心驱替实验对国内外四种防垢剂进行筛选评价,并与防腐剂进行复配实验研究,确定廉价高效的防垢剂配方。采用井下挤注工艺技术进行现场试验表明,该技术具有防垢增油、延长检泵周期的效果。

有机膦酸防垢剂对CaCO_3溶液动电性质的影响

为了探讨有机膦酸防垢剂的防垢机理,将等量的CaC l2溶液和Na2CO3溶液混合,适时测定了加入不同有机膦酸防垢剂时CaCO3生成过程中的Zeta电位,并与加入EDTA的实验进行了比较。结果表明,CaCO3表面带有负电;生成过程中加入有机膦酸防垢剂,CaCO3表面Zeta电位负值变小,这些结果可从配位化学及胶体化学的理论得到解释。