Corrosion Behavior of Pipeline Steel in Oilfield Produced Water under Dynamic Corrosion System

In order to predict the corrosion trendency of X100 pipeline steel in flowing oilfield produced water,the effect of flow rate on the corrosion behavior of X100 pipeline steel was studied under general dynamic condition and simulated real working condition at the flow rate of 0.2,0.4,and 0.6 m·s^(-1).Potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy were used to study the corrosion behavior of X100 steel.Energy dispersive spectroscopy,X-ray diffraction and scanning electron microscopy were used to analyze corrosion product composition and micromorphology.The experimental results show that the corrosion is more serious under simulated real working conditions than that under the general dynamic conditions.In any case the corrosion current density increases with the increase of the flow rate,and the total impedance value decreases.The corrosion products include Fe_(3)O_(4),Fe_(2)O_(3),and FeOOH.The mass transfer and electrochemistry were simulated by flow coupled in COMSOL software.The multiphysical field coupling simulation results are closer to the engineering practice than the single flow field simulation,and similar results from the experiments were obtained.Both experimental and simulation results reveal that the higher flow rate is,the more serious corrosion appear and the more corrosion products accumulate.By combining experimental and COMSOL simulation data,the corrosion process model of X100 steel was proposed.

Influences of water treatment agents on oil-water interfacial properties of oilfield produced water

The emulsion stability of oilfield produced water is related to the oil-water interfacial film strength and the zeta potential of the oil droplets. We investigated the effects of water treatment agents （corrosion inhibitor SL-2, scale inhibitor HEDP, germicide 1227, and flocculant polyaluminium chloride PAC） on the stability of oilfield produced water. The influence of these treatment agents on oil-water interfacial properties and the mechanism of these agents acting on the oilfield produced water were studied by measuring the interfacial shear viscosity, interfacial tension and zeta electric potential. The results indicated that the scale inhibitor HEDP could increase the oil-water interfacial film strength, and it could also increase the absolute value of the zeta potential of oil droplets. HEDP played an important role in the stability of the emulsion. Polyaluminum chloride （PAC） reduced the stability of the emulsion by considerably decreasing the absolute value of the zeta potential of oil droplets. Corrosion inhibitor SL-2 and germicide 1227 could decrease the oil-water interfacial tension, whereas they had little influence on oil-water interfacial shear viscosity and oil-water interfacial electricity properties.

杏北油田掺水系统全流程能量优化方法的研究与应用

油田含水率的上升和产液规模的不断增大,导致集输能耗逐年增加,如何保持开发效益,降低集输能耗,成为高含水开发阶段面临的一大难题。随着节能工作不断深入,潜力已得到很大程度的挖掘,常规技术节能空间小,能耗管控压力大。因此开展能量系统优化技术研究,该方法转变原来区域优化的方式,统筹采油井、计量间、转油站、脱水站四个环节,通过确定末端能耗需求,逐级推导前端各环节能供给的方式,指导集输系统精细化、低能耗生产运行。杏北油田自2017年应用能量优化运行技术,由点及面逐步扩大规模,已实现水驱转油站全覆盖,截至目前累计节气5 621×10^(4)m^(3),节电3 275×10^(4)kWh,为油田集输系统降本增效提供了指导依据。

Microfiltration,ultrafiltration and nanofiltration as a post-treatment of biological treatment process with references to oil field produced water of Moran oilfield of Assam

The selection of an apt technology for the treatment of Oilfield Produced Water(OFPW)depends mainly on the quality of OFPW and methods of pre-and post-treatment processes.The most challenging part of the OFPW treatment process is the removal of Suspended Solid(SS),Oil&Grease(O&G)and dissolved organics.SS and O&G pose an acute problem to the membrane filtration system by fouling the membrane surface which increases operation&maintenance costs and decreases the life of the membrane.Fouling of the membrane surface is mainly attributed to the presence of low molecular weight aromatic compounds and naphthenic acids in the suspended and dissolved organic compounds.Thus,the removal of these suspended and dissolved organic compounds before membrane filtration proffers a challenge to the researchers.In this research,bioremediation process has been applied to remove the organic compounds and the performance and fouling behaviour of hollow fibre Microfiltration(MF),Ultrafiltration(UF)and Nanofiltration(NF)membranes after the bioremediation process has been analyzed in detail.The level of toxicity was determined by comparing the pollutants with the safe discharge limit for disposal into the environment set by Central Pollution Control Board(CPCB),India.The research presents its novelty by using a hydrocarbon-degrading bacteria,Pseudomonas aeruginosa for the Reduction of Organic Loads(ROL)from OFPW of Moran oil field of Upper Assam as a pre-treatment to membrane filtration.The Total Sum Corrected Area(TSCA)method through chromatographic analyses was used for this.The organic loads removal from OFPW by the TSCA method was found to be 67-100%,100%and 100%after 7,14 and 21 days of bioremediation respectively.The major parameters in feed OFPW of Moran oil field were found to be pH(7.5-9.3),Total Dissolved Solid(TDS)(1.79-4.75)ppt,O&G(1.78-2.8)ppt,Salinity(2.94-6.98)ppt,Chloride(Cl^(-))(1.6-3.86)ppt,Bicarbonate(HCO_(3)^(-))(2.89-4.03)ppt.It was observed that the ranges of pollutants removal by NF was highest such as TDS(26-86%),salinity(81-86%),turbidity(78-94%),hardness(67-75%),O&G(96-99%),Cl^(-)(80-89%)and HCO_(3)^(-)(95-97%).

塔里木盆地塔河北部“过溶蚀残留型”断溶体发育特征及其成因

为了研究塔里木盆地塔河北部强剥蚀区海西早期古岩溶洞穴发育特征,用古地貌恢复、岩溶水系统分析、测井-岩心洞穴识别和地震属性刻画等方法进行了YQ5井区的洞穴类型样式识别、缝洞结构刻画和洞穴成因演化研究。研究结果表明:YQ5井区在塔河油田Ⅱ号和Ⅲ号古岩溶台地北部的地势平缓区,总体为多期次岩溶叠加改造后的残留地貌,主要发育幅差较小的溶峰洼地、溶丘洼地和溶丘平原,南部发育NE向展布的峰丛垄脊沟谷。与塔河油田主体区及斜坡区不同,YQ5井区地下和地表水系的流向与地貌趋势不一致,岩溶水系统遭受构造作用破坏,导致补给、径流和排泄的岩溶水循环过程不完整。YQ5井区主要发育暗河型洞穴和“过溶蚀残留型”断溶体。暗河型洞穴充填较为严重,洞穴的有效储集空间受到破坏,影响油气开发效果。岩溶台地的构造抬升造成区域侵蚀基准面的下降,顺走滑断裂的垂向侵蚀作用有利于“过溶蚀残留型”断溶体的持续发育和保存,油气开发效果好。“过溶蚀残留型”断溶体的发育主控因素为走滑断裂、地层剥蚀强度和负向地貌。与塔河古岩溶台地演化过程一致,YQ5井区的岩溶演化经历深切曲流期、岩溶改造期和下渗断溶期3个阶段。暗河型洞穴被持续改造破坏,断溶体则持续建造。

智能敷缆连续复合管在油田水源井上的应用

某油田地表水资源贫乏,生产生活用水主要来自水源井。但因水源井受季节和地下水资源富集程度等影响,地层产水量不平稳,无法实时监测水位,深井泵易烧毁。该油田开展数字化油田和智慧油田建设以后,水源井相关参数无法读取和接入,且水源井起下管柱和动力电缆极其不便。因此研制并应用了集成动力电缆、信号电缆的敷缆复合连续管和水源井智能控制系统,能实时读取井下动液面、出口压力、井口流量、监测深井泵运行状态等数据,实现智能监控、远程控制、实时调参、缓起缓停、变频运行、干抽保护、深井泵状态调控等多项功能,同时实现了水源井智能控制,达到了节能减排的目的。

酒东油田提高注水系统效率的方法探索

注水开发是目前国内油田通常采用的稳产增产工艺,随着注水规模、注水压力增加,注水能耗已成为油田开发中占比最大的能源消耗单元。深入分析影响酒东油田注水系统效率的因素,明确影响注水系统效率的关键因素,从而制定符合酒东油田开发需求的提高注水系统效率的方法。实验结果表明,注水系统效率从56.53%提升至82.16%。

干旱油田地区光伏板除尘研究与探索

随着西北油田光伏电站的快速发展和建设,其光伏工程整体建设也朝着规模化方向推进,而光伏板除尘就成为光伏电站发展的重要一环。本文针对西北油田光伏电站的实际情况,详细分析了光伏电站在适用环境下不同除尘方法的优缺点,提出了单井分布式光伏、集中式光伏的光伏电站水循环系统设计和高压水射流冲洗方案,以期为同类型的光伏电站除尘工作提供参考思路。

高效真空脱氧系统在油田注水处理系统中的应用

针对常规真空脱氧塔的腔室之间存在配水不均匀、串气和压力互扰的现象,以及脱氧效率低、设备尺寸大等问题,对真空脱氧塔的配水系统、填料选择、淋水盘等进行了优化设计,优化后的真空脱氧塔能够高效除氧,减少加药量,节省建设和运行费用,处理后的出水水质良好,满足油田注水和生产用水对含氧量的要求。

海上中心油田生产水处理系统仪控技术优化研究及应用

生产水处理系统是海上油田产能的核心系统之一,针对海上某中心油田生产水系统运行中出现的主要问题,该油田通过对仪控系统的优化改造,开发“油井一键降频及关停技术”“干扰滤波”“在线旁通”技术,应用“数据远程通信共享技术”,不但有效解决了系统存在的问题,实现了可观的经济效益,还全面提高了全寿命周期设备的可靠性,为实现定量的预知性维修铺平了道路,为今后同类设施、设备的操作和运维探索及研究提供了借鉴。

基于聚类算法的油田注水系统欠注井群增压设计

油田注水开发生产中,有部分注水井在正常注水压力下达不到配注要求,称为欠注井。为了满足油田生产需要,采取局部增压的方法消除欠注井。首先根据欠注井的地理分布特点,运用聚类算法求出局部增压站位置和个数,再根据管线铺设距离最短为目标优化井站拓扑关系,最后确定增压站规模。将该方法应用于某采油厂普通注水系统,结果表明该方法可以有效提高含欠注井群注水系统效率,降低注水单耗。

塔河油田海西运动早期岩溶水系统划分及特征

塔里木盆地塔河油田中—下奥陶统海西运动早期地表及地下岩溶形态多样,地下岩溶缝洞系统中油气资源丰富。根据高精度地震资料及钻井资料,统一地下及地表水系统,构建了塔河油田中—下奥陶统海西运动早期岩溶水系统。研究结果表明:塔河油田中—下奥陶统在海西运动早期发育4个岩溶台地,总体呈东高西低阶梯分布,岩溶水差异化排泄和溶蚀作用造成各岩溶台地发育峡谷、伏流、深切曲流、宽谷等不同水文地貌形态;岩溶水系统的边界主要为地表分水岭、排泄基准面、地层岩性组合、断裂和弱溶蚀带;塔河油田岩溶水系统划分为4个相对独立的二级岩溶水系统,分别为高原峡谷水系统、伏流峡谷水系统、深切曲流水系统和宽谷水系统;岩溶水系统层级结构的划分为深化塔河油田岩溶缝洞系统和岩溶缝洞单元认识提供地质依据。

油田注水系统管路腐蚀及主控因素研究

为了明确油田注水管路腐蚀结垢的原因,利用X射线衍射仪和原子吸收分光光度计等仪器对水质和垢样进行了分析,采用电化学测试技术测试了管路材料在不同温度、CO_(2)含量、H2S含量和硫酸盐还原菌(SRB)细菌含量组合作用下的腐蚀速率,设计了正交试验研究多因素耦合作用下腐蚀损伤的主控因素。结果表明,垢样成分中腐蚀垢占主导,温度为腐蚀结垢的主控因素,CO_(2)和H2S对腐蚀均有两面性作用。

地下成胶堵水体系在海上油田的适应性及先导性试验

为了控制海上油田油井过量产水,评价了地下成胶堵水体系(1%功能微球+3%功能单体+0.8%促胶剂)在海上油田的注入性、封堵性、选择性、耐水冲刷性等性能,并进行了堵水先导性试验。研究表明,地下成胶堵水体系从A级到I级强度的成胶时间长达134 h,能满足现场施工对成胶时间的要求;体系具有良好的注入性,在渗透率为1020×10^(-3)μm^(2)的填砂管中,注入压力仅为0.28 MPa,且随渗透率的增加而降低;体系具有良好的选择性、封堵性及耐水冲刷性,能优先进入高渗窜流区域,成胶后对高渗窜流区域的封堵率达90%以上,连续用水冲刷100PV,封堵率仅下降约5.0%;体系成胶后具有良好的耐候性,在65℃下浸泡60 d后强度损失率仅为4.1%。现场先导性试验结果表明,地下成胶堵水体系堵水效果明显,能有效控制目标井复杂来水,实现目标井的“降水增油”。

菌藻共生系统对模拟油田驱采废水中PAM和DIC去除的处理

油田三元复合驱采废水中总溶解性无机碳(DIC)浓度高、总量大,现有以细菌为主的生物处理方法无法有效地处理DIC,尾水排放后会转化成CO_(2),违背了我国“碳减排”的总体目标。研究以旋转式菌藻共生生物膜系统处理模拟石油驱采废水,达到同步削减DIC和聚丙烯酰胺(PAM)的目的。文章探究了不同PAM、总碳(TC)、总氮(TN)浓度条件下,体系对PAM、总有机碳(TOC)、无机碳(IC)、溶液黏度的减排效果。结果表明,菌藻共生系统在有效地降低出水中DIC浓度的同时,对PAM降解效果明显;DIC的去除率能达到70%~80%,PAM的降解率可以达到60%~70%。投加共代谢氮源可以提高PAM的降解效果,但DIC去除效果明显下降。扫描电镜图像显示,处理后的PAM结构出现了明显的破坏。针对菌藻生物膜的16S rDNA高通量测序结果表明,藻类、细菌、真菌均在PAM和DIC的去除方面发挥了重要作用。

陕224区块储气库水平井钻完井关键技术优化

针对前期长庆区域储气库采用四开大尺寸井眼水平井施工过程存在大井眼携砂困难、机械钻速低、轨迹控制难度大、井壁失稳垮塌严重、塌漏矛盾突出、井下故障复杂时率高及固井质量要求高等难点,通过分析钻遇地层特性和工程难点,基于井壁稳定性、提高机械钻速方面开展井身结构优化、井眼轨迹控制、强抑制强封堵钻井液体系及固完井技术研究,形成了储气库水平井钻完井关键技术,包括:“导管+四开”小井眼井身结构、井眼轨迹控制技术、强抑制强封堵高性能水基钻井液体系及“筛管+尾管”半程固完井配套技术,并在陕224储气库区应用完井2口,平均钻井周期120.25 d,平均机械钻速5.24 m/h,井身质量合格率100%,较优化前完成井钻井周期缩短49.79%,机械钻速提高174.74%。该技术为长庆油田鄂尔多斯盆地储气库水平井高效、优质、快速钻井提供了技术支撑。

Q235钢在油田注水系统中的腐蚀及其影响因素的研究

利用人工神经网络技术对Q235钢在中原油田注水系统中的腐蚀进行了研究.所用网络结构为14-15-1的形式,以试验用水的温度和水质成分等14种环境因素作为网络输入,以Q235钢在试验用水中的平均腐蚀速度作为网络输出.学习算法为反向传播算法.结果表明,利用训练好的网络对Q235钢在试验用水中的腐蚀进行预测,误差较小,方法可行.同时,对影响Q235钢的腐蚀因素进行了研究,找出了影响腐蚀的几种主要因素.

宋芳屯油田注水系统管线结垢原因

分析了宋方屯油田注水水质及注水管线中垢样的组成 ;运用水的结垢因子法和还原菌腐蚀机理研究了宋芳屯油田注水系统管线结垢的原因 .结果表明 :宋芳屯油田注入水都有结碳酸钙垢的趋势 ;若采用清水污水交替注入方式 ,易为硫酸盐还原菌的繁殖提供适宜温度 ,当杀菌剂质量浓度不够时 ,易在井底产生FeS垢 ;注水中总铁含量高 ,且浅井中的水有一定量的氧 ,在铁细菌与溶解氧的作用下 ,易在供水管线中产生含Fe(OH) 3和Fe2 O3的混合物垢 .

基于蚁群粒子群算法的油田注水系统优化

提出一种应用于求解油田注水系统运行优化的蚁群粒子群算法.针对基本粒子群算法的缺点,做出相应改进,提高算法的全局搜索能力.将此算法结合油田注水系统服务的实际要求,对油田注水运行优化问题进行求解,验证了此算法的可行性.

油田注水系统生产运行优化

通过建立基本单元和注水管网的数学模型,来描述注水系统的基本特征。以注水泵的排量为设计变量,建立起注水系统生产运行优化的数学模型。依据模型的特点,提出了约束条件转化策略和二层递阶迭代的优化方法,可以给出不同配注条件下注水系统优化的开泵方案和最佳的运行参数。此项技术在大庆杏南油田使用,表明实施注水系统生产运行优化,能够降低注水单耗,提高注水系统的运行效率,从而降低原油生产成本,提高了油田的经济效益。