防垢剂吸附性能实验研究.pdf

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石油与天然气化工
第37娄第2
CHEMICAL ENGINEERING OF OI & GAS
l45
防垢剂吸附性能实验研究
左景楽任認然于洪敏同方平霍洪俊樊泽霞
(中国石油大学石油工程学院
摘要通过静忞烧杯实验和动态岩心驱替实验対井下挤注用肪垢剂的吸附性能进行了研
究。静态实验结果表明,SA1320C、BHF-06和BIHF-02三种防垢剂均为平符吸附型防垢剂;温度
对防垢剂吸附性能的影响較小;三种防垢剂的他和吸附量都随着平衡浓度的升高而近似呈线性关
系増大。动态岩心驱替实验结果表明,防垢剂在岩心中的吸附量与注入时间/注入孔朦体积倍数在
实验初始阶段成线性关系,吸附量达到饱和需要一定的时间。现场挤注应用时,应综合考虑各种因
素的影向,优选药剤,优施工参数,使防垢效和经济效益达到最佳。
关键词挤注防垢剂吸附铯和吸附量
对油田生产中出现的结垢河题,日前国外应用
通过静态烧怀实验可以在静态条件下验正防垢
较多的主要是下挤注防圻技术。如北海 Miler油剂在地层砂上的吸附性以及各种其它因素对防垢剂
田、 Hendrum油、挪成区城的 Asgard油H和沙特吸附性的影响。实验方法如下9
“H”油H、“/”油用、 hawar油用等,当遍采用井下
(1)以利油出典型结圻地层例,根据地层
挤注防垢技术-?。应用该技术后,防垢有效期量的实际情况选择粒径合适的油砂,并根耨地层水成
长达5年( Ghawar Field),取得了良好的经济和社会
分(表1)配制地层水阳离子溶液
效益。而百前国内対该技术的研究与应用较少,只
(2)用阡离子浴液配制不同浓度的防垢剂溶
有河南油出和长庆油∏曾经采用过,效果较好「-8
川下挤注防垢技术的关键在于防垢剂的优选。液;
要使挤注防垢有效期较长,则首先要求防垢剂在地
(3)将选好的油砂按照·定的比例,与一定浓
层中具有较好的吸附性能。通过静态烧杯实验和効度的防垢剂溶液在烧杯中混合,揺匀
态岩心驱替实验对防垢剂的吸附性能进行了研究
(4)将烧杯置于怔温水浴振荡器中保温,到预
文中所述实验方法可用于各种类型的防垢剂在不同
时间t时,从上部液相中取样品,测量溶液中未被
条件下(温度、浓度、力等)吸附性能的评价。
吸附的防垢剂度,用式(1)计算t时刻防垢剂的吸
1静态烧杯实验
时量:
Co-C)」/m
实验仪器和试剂
式中:I为防圻剂的表观吸附量,mnol/g;Co,C
实验仪器:恒温水浴振荡器、ICP、烧杯、温度计
量筒、移液管、广口瓶、容量瓶
为净砂吸附前后液和中的防垢剂浓度,mmol/L;为
试剂:CaCl2、MgC12?6H2)、Na2S04、 NAHCO3
吸附体系中的液相体积,mL;m为净砂的质量,g
NaCl、KC、防垢剂(SA1320C、BHF-06和BHF
(5)作吸附量与时间的关系曲线,找出达到饱
02)、油秒。
和吸附量所需时间
2实验方法
(6)改变温度,在其他条件一定的情况下,考察
基金项:山东省泰山学者建没基金。
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防垢剂吸附性能实验研究
温度对吸附性能的影响
800
(7)改变防垢剂浓度,在其他条件一定的情况
下,评价防圻剂浓度对吸附性能的影响。
0
装利用型结编地层各种海子含理
E SA13200
-T-RIF-06
离子K-+Na'Ca2'Mg2'CISO3HCO3总矿化度
BHF-02
浓度
46639596218876988288582130647
图1各种防垢剂的吸附量与时间关系曲线
1.3实验结果与分析
1.3.1防垢剂吸附量与时间的关系
从图1可以看出,三种防垢剂在与地层砂接触
到日前为止,人们一般认为防垢剂有两种吸附后极短的时间内就达到了吸附平衡,故均为平衡吸
模式:平衡吸附和非平衡吸附。平衡吸附型防垢剂附型防垢剂。三种防垢剂中,SA1320C在砂若中的
从吸附开始到达吸附平衡是瞬时的,而非平衡吸附吸刚能力最强
型防垢剂从吸附开始到达吸附平衡需要一个较长的1,3.2温度对吸附量的影响
过程。在防垢剂浓度为10%、温度为50℃、液固比
在液固比为10:1(m)的条件下,分别考察了
为10:1(m)的条件下,对SA1320C、BH-06和防垢剂浓度为5%、10%和15%时实验温度对防垢
BHF-02三种防垢剂进行了实验,结果如图1。
剂饱和吸附量的影响,结棊如图2。
g
c300
250
500
800
200
320C
t?
SA132
?400
BHE-O6
-EBHI-U
100
20
-r 02
20304050607080
2030405060-70-80
2030405060.703
温度で
温度,℃
b)10%
图2不同浓度下各种防垢剂的吸附与温度的关系曲线
1200
1200
1000
g00
800
600
c600
400
SAL 3200
400
线400
s130c
SA132(
200
20
BEF-00
--BHP-0G
BHH-02
200D0400060000800eLG0
200004000600800010000
200040000600008000010000
防垢剂的度,mg/L
防垢剂的浓度,ng/L
防垢剂的汝度,mg,汇
(a)25℃
)75℃
图3不同温度下各种防垢剂的吸附量与防垢剂浓度的关系曲线
由图2可以看出,随着实验温度的增加,三种防
在液固比为10:1(m)的条件下,分别测定了
垢剂的饱和吸附量无明显变化,从而表明温度对防温度为25℃、50℃、75℃时不同防垢剂浓度下的饱
垢剂吸附性能的影响不大
和吸附量,结果如图3。由图3可知,在相同的温度
1.3.3防垢剂浓度对吸附量的影响
下,三种防垢剂的饱和吸附量与防垢剂在溶液中的