本文档属于类型a,即单篇原创研究报告。以下是对该研究的学术报告:
作者与机构
本研究的作者为骆华锋、林柏松和万德立,分别来自大庆石油学院机械科学与工程学院和大庆油田华谊金属涂镀厂。该研究发表于2009年7月的《腐蚀与防护》期刊第30卷第7期。
学术背景
随着油田三元复合驱(ASP-flooding)采油技术的推广,油田系统中的结垢问题日益严重,导致抽油泵卡死、管道堵塞等问题,严重影响生产并造成巨大经济损失。传统的液体阻垢剂因易流失或粘附在管壁上,无法有效发挥作用。为此,作者研发了一种缓释性固体阻垢剂,旨在通过固体载体缓慢释放阻垢剂成分,提高阻垢效率并延长使用寿命。
研究流程
1. 试验装置与设备
研究使用了TED系列温控仪、CJTI-10交流接触器、电加热管、BG18-3管道式离心泵、可循环钢质密闭保温储罐、碳钢标准试片、分析天平和游标卡尺等设备。
2. 缓释性固体阻垢剂的配制
选择以PVA(聚乙烯醇)为主要成分的固体有机物作为载体,因其与水处理剂相容性好且能在高温下溶解、低温下凝固。将有机膦和聚羧酸盐系列的阻垢剂按一定比例复配,加热融化后倒入模具中冷却成型。
3. 试验方法
模拟现场污水循环系统,使用大庆油田某采油厂的三元复合驱采出液进行试验。将试片挂入循环罐中,加热至50℃并恒温,开动循环泵使液体循环。试验分为两组:一组未加阻垢剂,另一组加入固体缓释性阻垢剂。每15天更换一次采出液,试验持续3个月。通过增重法计算结垢速率,并计算阻垢率。
主要结果
1. 未加阻垢剂的试验结果
6个试片的平均结垢质量为9.07 mg/cm²,采出液的结垢速率为36.27 mg/(cm²·a)。
2. 加阻垢剂的试验结果
6个试片的平均结垢质量为0.50 mg/cm²,采出液的结垢速率为2.02 mg/(cm²·a)。计算得出固体缓释性阻垢剂的阻垢率为94.44%。此外,液体的总硬度降至0.05 mmol/L,达到锅炉水软化标准。
结论与意义
本研究表明,缓释性固体阻垢剂具有高效的阻垢性能,阻垢率高达94.44%,并能显著降低液体的硬度,适用于油田三元复合驱采油系统及中小型锅炉水的软化。该阻垢剂通过固体载体缓慢释放有效成分,解决了传统液体阻垢剂易流失的问题,延长了使用寿命,降低了生产成本。其应用效果在大庆油田采油四厂的两口井中得到验证,安装后20个月内油井抽油泵一直正常运转,显示出广阔的应用前景。
研究亮点
1. 高效阻垢性能
阻垢率高达94.44%,显著优于传统液体阻垢剂。
2. 缓释技术
通过固体载体实现阻垢剂的缓慢释放,延长了使用寿命。
3. 多场景适用性
适用于油田采油系统、中小型锅炉水软化等多种场景。
4. 实际应用验证
在大庆油田的实际应用中表现出色,验证了其有效性和稳定性。
其他有价值内容
本研究还详细介绍了缓释性固体阻垢剂的应用方法,包括在采油系统井下部分、地面部分以及小型封闭式热水循环系统中的具体安装方式,为实际应用提供了技术指导。
本研究通过创新的缓释技术和高效的阻垢性能,为解决油田结垢问题提供了有效的解决方案,具有重要的科学价值和应用价值。