油井加藥其及防護(hù)技術(shù)

1、油井加藥其及防護(hù)技術(shù),目 錄 1.清防蠟技術(shù) 2.稠油降粘技術(shù) 3.金屬緩蝕技術(shù) 4.清防垢技術(shù) 5.建議,油井存在的主要問題,3）產(chǎn)量降低 （4）偏磨 （5）油稠 （6）結(jié)蠟 （7）高含水引起的腐蝕，結(jié)垢,1）（2）（3）（4）采用工藝措施解決， (5）（6）（7）采用加藥等維護(hù)措施解決,1）出砂,2）含水急劇上升,1、清防蠟,11蠟的定義：碳數(shù)大于C16的直鏈烷烴,石蠟：蠟沉積物主要是石蠟，由C16- C35的正構(gòu)烷烴組成，分子量300-500，主要為片狀結(jié)晶，約占沉積物40%-60%； 地蠟：C36- C64，主要為異構(gòu)烷烴及少量帶長鏈的環(huán)烷烴，分子量 500-700，主要為針狀結(jié)晶，約

2、占10%； 微晶蠟：C64- C75，主要由環(huán)狀化合物組成，分子量700-1000，也是針狀結(jié)晶，這部分蠟往往在地蠟中，故常常與地蠟劃為一類，故地蠟也稱微晶蠟。 蠟晶：片狀、針狀、微晶蠟的總稱,油田蠟：蠟與油質(zhì)、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、鹽垢、鐵銹、淤泥和油水乳狀液混合的黑色粘糊狀到堅(jiān)硬固態(tài)物,1、按含蠟量分類標(biāo)準(zhǔn),2、按凝固點(diǎn)分類標(biāo)準(zhǔn),1.2 高凝原油分類標(biāo)準(zhǔn)和特點(diǎn),3、按膠質(zhì)含量分類標(biāo)準(zhǔn),我國大部分原油含蠟量在20%以上，凝固點(diǎn)大于30 ，為高含蠟、高凝固點(diǎn)原油,4、含蠟油特點(diǎn),1）、一般來說含蠟量高的原油凝固點(diǎn)也高，含蠟油即為易凝油，高含蠟即為高凝油 （2）、高凝原油含蠟量高，但膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量不高，

3、 （3）、大部分高凝油粘度不高，50的粘度 30mPa.s ，其余也在50 mPa.s以下。 （4）、含蠟油因其低溫下流動(dòng)性差，測出的粘度高是因?yàn)槠浜灹扛?，凝固點(diǎn)高造成，并非真正粘度高，這種高凝油與高粘油粘度高的本質(zhì)不同，故改善流動(dòng)性處理的方法亦不同,1.3結(jié)蠟原因、過程： 結(jié)蠟原因 （1）壓力的影響：壓力降低，溶解在原油中的天然氣和輕質(zhì)組分逸出，使原油溶解蠟?zāi)芰ο陆怠?（2）溫度的影響：溫度降低，減少原油對(duì)蠟的溶解度，這是影響蠟沉積的一個(gè)重要因素。 （3）原油含蠟量和蠟的組成 原油含蠟量越高，高碳蠟含量越多結(jié)蠟越嚴(yán)重。原油凝固點(diǎn)越高，結(jié)蠟越嚴(yán)重，也越難處理。 （4）原油中水和鹽等 原油中泥

4、砂、鹽垢的存在易形成結(jié)晶中心，水與油形成W/O增加原油粘度，都可能促進(jìn)蠟的沉積,5）管線的光潔度：粗糙管線易結(jié)蠟，光滑不易結(jié)蠟 （6）管徑與流動(dòng)速度：原油流動(dòng)速度高，不易結(jié)蠟 低產(chǎn)井比高產(chǎn)井更易結(jié)蠟。 結(jié)蠟過程 析蠟、蠟晶長大、沉積三個(gè)階段。 將結(jié)蠟過程控制在任一階段都可達(dá)到防蠟?zāi)康?1.4清防蠟方法： 1 、物理方法： （1）玻璃油管 玻璃的主要成分是Si02, Na2O，還有 A1203, CaO, B203等氧化物，玻璃表面為羥基化表面，因此是親水表面，其表面比鋼管光滑，減少了石蠟在管壁的結(jié)晶中心，同時(shí)玻璃的保溫性能比鋼管好，因此非極性的石蠟不易在玻璃管壁上沉積。 （2）涂料防蠟 這些化

5、合物都有極性基團(tuán)，涂在壁上可形成光滑的極性表面，不利于非極性的石蠟沉積， （3）磁防蠟：通過磁場的作用，原油中的蠟質(zhì)產(chǎn)生極化，使分散在油中的蠟晶隨溫度、壓力的變化不易集聚析出。 （4）電加熱、刮蠟器、超聲波清蠟等。 2、 微生物清蠟 微生物清防蠟是通過微生物及其代謝物來改變?cè)托再|(zhì)，從而起到清蠟增油的目的。 3 、熱洗 利用熱油或高溫水洗井或沖洗管線，必要時(shí)適當(dāng)添加化學(xué)藥劑以提高熱洗效率。 4 、化學(xué)清防蠟：清蠟劑和防蠟劑,1.5清蠟劑 清蠟劑：能清除蠟沉積物的化學(xué)劑，用于清除桿管表面的蠟，還通過溶解原油中蠟晶起到防蠟作用,1、油基型清蠟劑 由有機(jī)溶劑（混苯、輕質(zhì)油）、互溶劑（醇、醚、醇醚）和

6、活性劑組成。 （1） 油基清蠟劑配方,1）、溶劑：溶蠟量很大，主要為芳香烴、混合芳香烴，常用苯、甲苯，還可用汽油、煤油等石油餾分。 2）、互溶劑：由于油田蠟含有極性物質(zhì)，所以加 入有極性結(jié)構(gòu)的互溶劑，提高清蠟劑對(duì)這些物質(zhì)的溶解作用； 互溶劑分三類： 醇（異丙醇），醚（丁醚），醇醚（乙二醇丁醚）。 3）、甲酚、乙胺等極性物質(zhì)加在煤油。 4）、表面活性劑：表面活性劑有極性部分，可以 起分散作用，使蠟更快被溶解，以提高清蠟效果,2）油溶性清蠟劑主要成分,3）油基型清蠟劑的缺點(diǎn)及注意事項(xiàng) 易燃、刺激味大、有害、運(yùn)輸、使用過程中不夠安全 1）該產(chǎn)品應(yīng)密閉儲(chǔ)存于陰涼通風(fēng)處，遠(yuǎn)離火源，遠(yuǎn)離生活、工作區(qū)。 2

7、）使用時(shí)，操作者應(yīng)做好勞動(dòng)防護(hù)，穿戴防護(hù)面罩和膠皮手套，小心操作，避免泄漏，嚴(yán)禁煙火。 （4）現(xiàn)用油基型清蠟劑 SLP-3A清蠟劑，臨盤化工廠生產(chǎn)。 溶標(biāo)準(zhǔn)蠟?zāi)芰Γ?0，60min, 大于0.2g /ml,表1 清防蠟劑溶標(biāo)準(zhǔn)蠟實(shí)驗(yàn),表2 45 SLP-3清蠟劑溶蠟管桿蠟樣實(shí)驗(yàn),2、水基型清蠟劑 以水為分散介質(zhì)，其中溶有表面活性劑、互溶劑和堿性物質(zhì)的清蠟劑,表面活性劑-潤濕反轉(zhuǎn)，使結(jié)蠟表面反轉(zhuǎn)為親水表面，有利于蠟脫落。 可用水溶性的磺酸鹽、季胺鹽、聚醚、吐溫、平平加、OP型活性劑； 互溶劑-增加蠟、油與水的相互溶解度。 堿性物質(zhì)-因?yàn)r青質(zhì)中的COOH、SH、OH等基團(tuán)與堿作用轉(zhuǎn)變?yōu)镃OONa、

8、SNa、ONa,使蠟中的瀝青質(zhì)易于分散到水中。 可用有氫氧化鈉和偏硅酸鈉、磷酸鈉等溶于水顯堿性的鹽。 水基型清蠟劑配方,缺點(diǎn)：溶蠟?zāi)芰^差，冬天易結(jié)冰,3、水包油型清蠟劑 由有機(jī)溶劑、水、乳化劑制成穩(wěn)定水包油乳白色液體。加入井底后，乳液升至一定溫度后破乳，分出兩種清蠟劑同時(shí)起清蠟作用。如：SLP-3清蠟劑。 優(yōu)點(diǎn)：保留油、水基兩種清蠟劑的優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)：乳液不穩(wěn)定，夏天易分層，冬天易結(jié)冰 說明：乳狀液分層后，搖勻可繼續(xù)使用，不影響效果,4、使用方法 間歇式加入原液，加藥量，加藥周期根據(jù)結(jié)蠟程度定。 1、不要用熱水稀釋 2、小劑量加藥，清蠟不徹底，但能溶解原油中的蠟晶，起到減少、防止結(jié)蠟的效果 3、

9、對(duì)結(jié)蠟嚴(yán)重井，需要結(jié)合定期大劑量加藥或熱洗。如100-300KG/次,1、 化學(xué)防蠟降凝機(jī)理 （1）水膜理論 表面活性劑水溶液能大大降低水的表面張力并具有潤濕 作用，容易潤濕接觸的表面，在表面形成極性膜，石蠟為非極性烴故不易在有活性劑的親水表而沉積。此外，活性劑還可在蠟晶表而上吸附，使蠟晶表面形成不利于蠟晶繼續(xù)長大的極性表面，蠟晶保持細(xì)碎狀態(tài)，易被油流帶走。 經(jīng)驗(yàn)證明，用活性劑防蠟原油含水大于 40時(shí)，油井的防蠟效果較好，含水小于10時(shí)效果差，不含水的原油無防蠟效果，含水多結(jié)晶減輕的原因是水的熱容大于油的熱容，含水多可以減少油流的溫度降低，同時(shí)，含水增加后易在管壁形成連續(xù)水膜，不利于蠟沉積上去

10、,1.6防蠟降凝劑 抑制原油中蠟晶析出、長大、聚集和沉積在固體表面,就是利用防蠟劑的作用，改變石蠟的結(jié)晶形態(tài)一般說石蠟是片狀結(jié)晶，地蠟為針狀結(jié)晶，一旦蠟晶析出，就能聚集長大，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使原油凝固，蠟晶改性劑的分子要有與石蠟分子相同的鏈節(jié)又有與石蠟分子不同的鏈節(jié)，這種化學(xué)劑加入原油中可以改變石蠟結(jié)晶形態(tài)，使蠟不能聚集長大成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不易沉積，而易被油流帶走，所以能降低原油的凝固點(diǎn)和表觀粘度，從而改進(jìn)了原油的流動(dòng)性 這類能改變石蠟結(jié)晶形態(tài)的化學(xué)劑就叫蠟晶改性劑，又叫降凝劑或流動(dòng)性改進(jìn)劑,2）蠟晶改性理論,1)分散理論：防蠟劑分子在蠟分子析出之前先從原油中析出，形成結(jié)晶中心，使蠟晶在防蠟劑邊上結(jié)晶

11、，蠟晶被分散了，不能聚集長大，從而減輕了蠟在設(shè)備上的沉積,2)共晶理論：防蠟劑分子與蠟分子同時(shí)析出，與蠟分子共結(jié)晶，使蠟晶不能聚集一長大，減輕了蠟在設(shè)備表面上的沉積,3)吸附理論：防蠟劑分子在蠟分子剛析出之后，立即從原油中析出，吸附在蠟分子表面，改變了蠟的固有結(jié)晶形態(tài)，使蠟晶不能聚集長大，從而減輕了蠟在設(shè)備上的沉積。 從科研實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，共晶理論為主，但往往三種理論同時(shí)起作用，有些降凝劑既可以和蠟共晶，同時(shí)又可將蠟分散，特別是某些高分子降凝劑，幾種理論都有作用是很明顯的,蠟晶改性理論用三種,2、防蠟劑分類與應(yīng)用 （1）、芳香烴及稠環(huán)芳香烴型如萘 、 菲 、 蒽。 其防蠟機(jī)理：1、作為晶核，在石蠟

12、析出前大量析出，石蠟以其為核結(jié)品，成為分散狀態(tài)被油流帶走；2、通過參與組成晶核，從而使晶核扭曲，不利蠟晶繼續(xù)成長。 使用時(shí)要用溶劑溶解。 原油中的膠質(zhì)瀝青質(zhì)具有稠環(huán)芳香烴型結(jié)構(gòu)，能起防蠟作用 （2）表面活性劑型 1）油溶性型表面活性劑 通過在蠟晶表面吸附使它變成極性表面，不利蠟分子進(jìn)一步沉積。主要有石油磺酸鹽和胺型表面活性劑 2）水溶性型表面活性劑，防蠟機(jī)理即“水膜理論” 通過吸附在結(jié)蠟表面，形成親水膜的極性表面，使蠟不易在結(jié)蠟表面沉積，同時(shí)吸附蠟晶表面，使蠟分散隨油流帶走，就不易聚集長大而沉積。 如：R-SO3Na,3）高分子聚合物型 機(jī)理：蠟晶改性理論。這類防蠟劑都是油溶性的，聚合物非極性

13、部分與蠟共結(jié)晶，極性部分使蠟晶的晶型產(chǎn)生扭曲，不利蠟晶繼續(xù)長大形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因而有優(yōu)異的防蠟作用，也叫降凝劑。 聚合物中類似石蠟結(jié)構(gòu)的支鏈的平均碳數(shù)與原油蠟的烷烴峰值碳數(shù)相似時(shí)防蠟效果最好 防蠟劑現(xiàn)場使用 （ 1）配成油溶液 （2）制成中空的防蠟塊 （3）將防蠟劑注入地層,3、影響防蠟降凝效果的因素 原油性質(zhì)的影響主要與原油中的石蠟組成有關(guān)（脂型聚合物對(duì)正構(gòu)烷烴的蠟降凝效果較好，烷基芳基型降凝劑對(duì)異構(gòu)烷烴蠟更為有效）。原油中含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、石蠟含量，各種蠟的分布等對(duì)降凝劑降凝效果也有影響， 降凝劑化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)的影響。根據(jù)共晶理論，降凝劑應(yīng)有與石蠟分子相同的基團(tuán)長鏈烴基，又有和石蠟分子不同的基

14、團(tuán)極性基團(tuán)。 降凝劑用量的影響。降凝劑加入量有個(gè)最佳值，太少了不起作用，太多了造成浪費(fèi)，加入量只要能與蠟晶共晶把蠟晶隔開使其不形成網(wǎng)絡(luò)就行。目前對(duì)我國來說用50- 200ppm較合適， 200ppm經(jīng)濟(jì)上就可能不合理了，不同原油，降凝劑最佳用量不同,加入溫度的影響?；诠簿Ю碚?，降凝劑加入溫度必須高于原油中蠟全部熔化的溫度，然后隨原油中冷卻與蠟共晶而起到降凝作用， 降溫速度的影響。從加降凝劑的最高溫度 65 降至35 ，要控制降溫速度，均勻 下降，因?yàn)榇藭r(shí)正是蠟晶析出與降凝劑共階段，如降溫速度太快，則蠟晶生長速度快，來不及與降凝劑共晶，效果就差，降溫速度控制7-9 /h較為適宜； 攪拌速度（剪

15、切速率）的影響。管輸條件下，降凝劑受動(dòng)態(tài)剪切，實(shí)驗(yàn)室用攪拌器攪拌，在析蠟高峰區(qū)60-30層流流動(dòng)（緩漫攪拌）可使降凝劑加速擴(kuò)散與蠟共晶，紊流攪拌則會(huì)影響共晶，效果大減,1.7含蠟原油熱處理添加劑降凝 原油中含有天然表面活性劑膠質(zhì)瀝青質(zhì)，膠質(zhì)分子量約500- 1500,瀝青質(zhì)是膠質(zhì)的縮合物，分子量約 1500- 500000，是帶有非極性長鏈烷烴和一些極性基團(tuán)（如羧基硫羥基）的稠環(huán)芳烴和環(huán)烷烴。 （1)熱處理降凝原理 熱處理將原油加熱使其中的蠟全部熔化，然后以一定的剪切速率和降溫速度冷卻，蠟晶析出，原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)吸附包圍在蠟晶周圍，改變了蠟晶結(jié)構(gòu)，使蠟的結(jié)晶分散不能聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而降低了

16、原油的凝固點(diǎn)、粘度及屈服值，改善了其流動(dòng)性能。處理后的原油可實(shí)現(xiàn)常溫輸送，大大節(jié)約能源和降低輕油損耗。 熱處理可降低原油凝固點(diǎn)10 以上。加添加劑處理對(duì)有些原油感受性很好，添加劑與未被膠質(zhì)、瀝青質(zhì)包裹的蠟晶共晶，并隔開這些蠟晶，使其不能聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，故凝固點(diǎn)進(jìn)一步降低,2)影響熱處理效果的因素,1)原油性質(zhì)。 只有含蠟原油并含有適當(dāng)膠質(zhì)瀝青質(zhì)的原油才適合熱處理。膠蠟比0.5-2.0的原油都適合熱處理，膠蠟比太高太低效果就不太顯著，這是因?yàn)槟z質(zhì)在原油中起分散作用，它可分散蠟晶，又可吸附包圍在蠟晶周圍。其與蠟晶分子相同的部分也會(huì)與蠟晶共晶，與蠟晶不同的極性部分隔開蠟晶使之不能形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，膠蠟比太

17、低，膠質(zhì)過少，不足以全部包圍蠟晶，因此，它仍然可以連成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而使原油較高溫度下就會(huì)凝固，起不到熱處理作用，膠蠟比過大，吸附包圍蠟晶后大量過剩，膠質(zhì)瀝青質(zhì)大量在蠟晶表面吸附，使其表面成為高度不規(guī)則的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)，膠團(tuán)相互接觸會(huì)聯(lián)結(jié)起來，使凝固點(diǎn)升高，流動(dòng)性變差,2)熱處理溫度。 熱處理溫度必須高于原油中蠟全部熔化的溫度，即必須大于蠟熔點(diǎn)，冷卻時(shí)使蠟重結(jié)晶才能達(dá)到熱處理效果。各種含蠟原油，蠟的熔點(diǎn)不同，因此熱處理溫度也不同，處理效果最好時(shí)的溫度為熱處理最佳溫度，處理效果最不好的溫度為最差處理溫度，石蠟的熔點(diǎn)一般為28-71 ，各油田原油都有評(píng)價(jià)資料，蠟熔點(diǎn)資料，可選用,3)降溫速度。 降溫快慢影響蠟

18、晶生長的速度，降溫速度太快，蠟的晶核生長速度快，蠟晶長大速度慢，降溫速度太慢則蠟晶生長和晶核生長速度都慢，這樣得到蠟晶為細(xì)小顆粒，只有在適當(dāng)降溫速度下才能得到較粗大的、被膠質(zhì)、瀝青質(zhì)所包圍的蠟晶顆粒，使凝點(diǎn)降得最低，處理效果最佳。實(shí)際降溫過程可以在熱處理溫度至60 （析蠟點(diǎn)以上10 )時(shí)采用急冷，60至終冷溫度再控制降溫速度，研究表明，降溫速度6 / h較好。終冷溫度必須低于原油凝固點(diǎn)，使原油中的蠟盡量多析出來被膠質(zhì)、瀝青質(zhì)包圍，這樣，原油中裸露的蠟晶少了，凝固點(diǎn)也就更低了，再者，溫度低，分子熱運(yùn)動(dòng)降低，有利于膠質(zhì)、瀝青質(zhì)在蠟晶上吸附，使熱處理效果更好,4)剪切速率的影響。 剪切速率大，不利于

19、粗大蠟晶的形成，使熱處理效果變差，一直紊流攪拌幾乎得不到熱處理效果。因此，靜態(tài)冷卻比動(dòng)態(tài)冷卻效果好，管輸中的層流狀態(tài)可接近靜態(tài)冷卻的效果，急冷時(shí)剪切速率高無妨，在析蠟高峰區(qū)60- 30 （不同原油不同），剪切速率要適當(dāng)，盡量保持層流狀態(tài)，30-15，剪切速率大點(diǎn)還可破壞蠟品形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改善流動(dòng)性,5)放置及反復(fù)加熱的影響（熱處理穩(wěn)定性問題） 原油在較佳條件下熱處理則蠟晶粗大，被膠質(zhì)瀝青質(zhì)包圍得很充分，裸露的蠟晶少，處理后的原油凝點(diǎn)不易回升，處理油性質(zhì)就穩(wěn)定；若有較多沒被膠質(zhì)、瀝青質(zhì)充分包圍的蠟晶它們就易形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使原油的凝點(diǎn)回升，穩(wěn)定性就差。反復(fù)加熱等于又是一次熱處理，如果不是在最佳處

20、理溫度加熱，則會(huì)使蠟晶沒被膠質(zhì)、瀝青質(zhì)全部包圍，從而使凝點(diǎn)上升。因此，熱處理原油一般不要反復(fù)加熱，故傳統(tǒng)的測凝點(diǎn)方法對(duì)熱處理原油不適合，此法耍將原油加熱至 50 原油全部熔化再冷卻測凝點(diǎn)，這樣測出的為處理后回升的凝點(diǎn)，因此要改為熔化法測凝點(diǎn),6)摻“生油”對(duì)熱處理的影響。 熱處理后的原油不能摻入未熱處理的原油（生油），否 則凝點(diǎn)回升，這主要是因?yàn)槲礋崽幚淼脑椭械氖灈]有被膠質(zhì)、瀝青質(zhì)包圍，這些蠟在輸油中由于溫降而不斷析出，會(huì)很快連成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使原油凝點(diǎn)回升； 7)添加降凝劑的影響 熱處理中加入少許降凝劑，可使熱處理效果顯著提高，這是因?yàn)榻的齽┓肿涌膳c蠟晶共晶且可隔開蠟晶，使其不能連成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，

21、原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)有限，且往往不能充分發(fā)揮作用，加入一點(diǎn)降凝劑則可彌補(bǔ)熱處理之不足，一般加入EVA 10-50ppm，加入過多則浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益差,1.8固體防蠟降凝劑（防蠟管,泵上防蠟管,防臘管,油,層,泵下防蠟管,油,層,接 箍,1、 原理： 把不同成份的防蠟降凝劑與支撐劑制成一定形狀固體， 裝在特制筒里，結(jié)蠟井作業(yè)時(shí)，根據(jù)不同井況加掛在泵上或泵下，固體防蠟塊隨油流緩慢釋放，從而達(dá)到抑制結(jié)蠟，降低原油凝固點(diǎn)的目的。 2、 優(yōu)點(diǎn)： （1） 施工簡單，防蠟管與油管連接一次性下入即可， （2）有效期可達(dá)10-12個(gè)月，有效期內(nèi)不用其它清防蠟措施，管理十分方便。 （3）固體防蠟劑無毒、無味、對(duì)油品

22、無害，使用安全。 （4）固體防蠟劑能連續(xù)、均勻溶解在油中，保持一定濃度的藥劑（10 mg/l 以上,3、 使用方法： （1）根據(jù)結(jié)蠟井產(chǎn)液量和含蠟量確定防蠟管下井?dāng)?shù)量。大概計(jì)算如下：（泵上和泵下計(jì)算方法一樣） （2）根據(jù)泵位置和油層溫度，確定下泵上或泵下防蠟管以及下入深度，以保證防蠟管處于最佳使用溫度55-70. 如果原油中蠟的分子量較小，可在較低溫條件下應(yīng)用；如果原油中的蠟分子較大，須在較高溫下應(yīng)用。但溫度太低，已經(jīng)有蠟晶析出，則固體防蠟降凝劑不能與原油中的蠟產(chǎn)生共晶，則效果不佳。若溫度超過70時(shí)，固體防蠟降凝塊變軟，強(qiáng)度降低，容易卡泵，更主要的是溶解速度也加快，不僅浪費(fèi)藥劑，而且使有效期變

23、短,1)、含蠟稀油、高凝點(diǎn)常規(guī)稠油，凝固點(diǎn)小于40，含水小于70%。 （2）偏遠(yuǎn)、路況不好難于加藥熱洗的結(jié)蠟井， （3）由于井筒原因（如下封隔器）無法加藥熱洗的結(jié)蠟井。 （4）地層能量低、漏失嚴(yán)重的結(jié)蠟井 （5）熱洗后出現(xiàn)產(chǎn)量嚴(yán)重下降甚至不出油或含水急劇升高的結(jié)蠟井。 5、主要事項(xiàng) 避免用高溫、高壓熱洗，以免防蠟管里防蠟塊變形、破碎堵塞泵筒,4、適用范圍,1、作用：熱洗添加劑由多種表面活性劑組成,加0.25% -1% ，可提高熱洗效率，并有一定防蠟作用。 2、型號(hào)： AG-08 ， 淡黃色透明液體，安丘。 SLp-31 ， 淡黃色透明液體，臨盤。 熱洗缺點(diǎn)： （1）污染油層。（2）排水占產(chǎn) 3

24、、熱洗添加劑的效果,1.9 熱 洗 添 加 劑,S13-101蠟樣熱洗添加劑熱洗效果,P43-X5蠟樣熱洗添加劑熱洗效果,S84-11蠟樣熱洗添加劑熱洗效果,4、幾點(diǎn)認(rèn)識(shí),1）、熱洗水溫度是影響熱洗效果的主要因素，只要保證洗井水到達(dá)結(jié)蠟段時(shí)水溫保持在80以上，就能保證良好清洗效果。因此建議采油隊(duì)要保證熱洗水溫以及適當(dāng)?shù)南淳芷凇?2）、對(duì)于高凝油井洗井要保證添加AG-08熱洗添加劑，使用濃度不低于0.25%，對(duì)于低凝低粘油井，可以少加或不加藥。 3）、在熱洗水溫度達(dá)不到要求的情況下，可采用油層清洗劑，使用濃度不低于1%，特別是用于高凝高粘油井。 4）、對(duì)于低滲、漏失、出砂的井，應(yīng)減少洗井次數(shù)，

25、并配合投加清防蠟劑，或采用防倒罐管柱、熱洗管柱或防蠟管等其他防蠟措施,21 稠油一般指地面脫氣原油50 粘度超過100mpa.s的原油都可稱為稠油。 22 稠油特點(diǎn) (1)高粘、高密度 (2)輕組分含量低，膠質(zhì)含量高，有的瀝青質(zhì)含量高 (3)凝固點(diǎn)、含蠟量不高，甚至為低凝原油。 稠油密度越大，瀝青質(zhì)含量越大 稠油粘度隨溫度變化的粘溫特性敏感 硫、氧和金屬含量比較高，直鏈烴比較少,2、 稠 油 降 粘,23 稠油分類 根據(jù)粘度和密度兩項(xiàng)指標(biāo)來劃分稠油，分為三大類四級(jí),24 稠油開采問題 1、抽油機(jī)負(fù)荷大，不僅耗電大，而且易出現(xiàn)抽油桿、懸繩斷脫等機(jī)械事故 2、抽油桿下不去 3、地面管線回壓高 25

26、稠油降粘方法 (1)摻輕質(zhì)油（如凝析油，柴油等）或稀原油 (2)摻活性水降粘：乳化降粘和乳化降粘； (3)加熱降粘（蒸汽、熱水、電加熱如S741電熱桿）； (4）摻甲醇降粘； (5)加氣飽和降粘； (6)稠油改質(zhì)降粘。（7）微生物降粘。 根據(jù)不同條件和要求采用不同方法降粘，經(jīng)降粘法可順利地開采粘度 800mPa . s的原油，實(shí)現(xiàn)常溫輸送,26乳狀液,1乳狀液的定義 是一個(gè)多相體系，其中至少有一種液體以液珠的形式均勻地分散于一種和它不混溶地液體之中。 2乳狀液的生成條件 （1）存在互不相溶地兩相 （2）存在乳化劑 （3）強(qiáng)烈攪拌 3乳狀液的類型 （1）水包油（O/ W）以油為分散相，水為分散介

27、質(zhì) （2）油包水（W/ O）以水為分散相，油為分散介質(zhì) 當(dāng)油水比相當(dāng)時(shí)，產(chǎn)生多重乳化現(xiàn)象,4、影響乳狀液類型的因素,1、相體積 水相體積74%，只形成O/W 2、乳化劑分子構(gòu)型 Na+,K+等一價(jià)金屬離子的脂肪酸鹽作乳化劑，易形成O/W Ca2+,AL3+等高價(jià)金屬皂作乳化劑，易形成W/O 3、乳化劑親水性 表面活性劑：在低濃度下吸附于體系的兩相表（界）面上，改變界面性質(zhì)，顯著降低表（界）面張力，并通過改變體系界面狀態(tài)，從而產(chǎn)生潤濕反潤濕、乳化與破乳、起泡與消泡以及在較高濃度下產(chǎn)生增溶的物質(zhì)。 表面活性劑分子結(jié)構(gòu)由非極性的親油基和極性親水兩部分組成，親油基一般是碳?xì)滏湹?，親水基一般是-COOM

28、、-SO3M等,HLB：每種表面活性劑都存在親水能力對(duì)親油能力的平衡問題，這種兩親能力的平衡關(guān)系即所謂HLB值。 HLB值愈大，親水性愈強(qiáng)親油能力愈弱； HLB值愈小，親油能力愈強(qiáng)，親水性愈弱。 HLB值是確定表面活性劑乳化、泡沫、潤濕、分散、增溶等作用的主要指標(biāo)。特別是選擇乳化劑 親水性強(qiáng)的其HLB在8-18，易形成O/W 親油性強(qiáng)的其HLB在3-6，易形成W/O,HLB值,表活劑HLB值與應(yīng)用關(guān)系,27降粘劑（乳化降粘） 把降粘劑水溶液加入稠油中，經(jīng)攪拌形成低粘度的相對(duì)穩(wěn)定的水包油型（O/W）乳狀液。 1、稠油乳化降粘機(jī)理 稠油中摻入活性劑水溶液，使其 分 散 在 水 中形 成水包油（O

29、/ W)乳狀 或擬乳狀 液，管 壁 則與水 接觸，原油的內(nèi)摩擦也變成了水分子間的摩擦，因而粘度大大降低，同時(shí)活性劑吸附在管壁上形成一層親水膜，使管 壁的油 潤濕為水潤濕，減低管線摩阻。 在原油粘度相對(duì)較低，溫度較高，混合條件較好的情況下，形成 O/ W 乳狀液降粘是主要的，在原油粘度高，乳化條件差的情況下，管壁形成親水膜是主要的，此時(shí)形成擬乳狀液一非真正的乳狀液，但粘度也能降得很低，摩阻也很小,摻活水降粘原理圖,2、 O/W型乳狀液的粘度 = 。ek （1）乳狀液的粘度只與水的粘度（。）有關(guān) （2）隨油所占的體積分?jǐn)?shù)（ ）增加而指數(shù)得增加 3、O/W型乳狀液形成條件 （1）使用合適的降粘劑 （

30、2）要有一定的油水比，控制摻水量26%-40%，一般為30%； 26%不易形成 O/W 乳狀液，而易形成W /O乳狀液，粘度反而升高。 （3）適當(dāng)攪拌,4、 O/W型乳狀液與溫度得關(guān)系 溫度對(duì)降粘劑的影響,S74-16,當(dāng)溫度下降時(shí)，基本不影響稠油分散于水相而降低降粘效果，但低溫降粘劑水溶液就難于分散稠油，因此降粘劑都要求以熱水稀釋加入稠油中,乳化降粘的主要問題是形成適當(dāng)穩(wěn)定的 O/W 乳狀液，在整個(gè)集輸過程中不破壞分層，最后到集油站能較容易破乳，形成 O/W乳狀液的關(guān)鍵是選擇高效、廉價(jià)，用量少的乳化劑， 1、選擇 H LB值為 7- 18的陰離子活性劑如烷基磺酸鹽RS03M, 烷基苯磺酸鹽,

31、5、乳化降粘的化學(xué)劑,2、目前從單一品種的活性劑發(fā)展到用兩種以上的活性劑復(fù)配，復(fù)配后乳化效果好，活性劑用量減少，同時(shí)控制復(fù)配比可用來調(diào)節(jié)乳狀液穩(wěn)定時(shí)間。活性劑用量一般為 100-2000ppm，配制濃度為0.1-1.0%， 為使 O/W 乳狀液適當(dāng)穩(wěn)定還可加人生物聚合物型乳狀液穩(wěn)定劑。 3、乳化降粘法可使稠油粘度從幾千或幾萬mPa . s降至100mPa . s左右，有的甚至可降至 11- 25mPa . s,4、 對(duì)于含酸值較高的稠油（酸值0.5mgKOH / g)，可加堿性物質(zhì)如NaOH, Na2Si03,Na4Si04, Na2CO3, NH40H、有機(jī)胺R-NH2,醇胺HO-(CH2)

32、-NH：等，PH控制在813，形成O/W乳狀液，這種降粘采油方式，可使油井產(chǎn)量提高50%。 5、對(duì)于原油粘度 1200mPa . s采用深井泵下?lián)剿?原油粘 度 1200mPa . s，活性水摻入深井泵上部與原油混合集輸， 原油粘度800mPa .s采用地面摻活性水集輸，當(dāng)采出原油含水超過30則可少摻水甚至不摻水，只須適當(dāng)加些活性劑， 含水超過 60 %，不加活性劑也可降粘輸送,5、現(xiàn)場應(yīng)用 （1）臨盤化工廠SLP-9降粘劑有兩種： 淡黃色和淺棕色液體 （2）加藥量：根據(jù)原油粘度大小確定，一般在300-900mg/l。 （3）用法：把降粘劑用熱水稀釋成0.5%-1%水溶液，用加藥車加入油套環(huán)

33、空，對(duì)于含水高井（40%）可減少摻水量。 6、 注意事項(xiàng)： （1）低含水井一定要摻夠水（約）。 （2）稠油井熱洗要加0.5%-1%的降粘劑。 （3）對(duì)于高含水稠油井可采用加降粘劑代替熱洗，加藥 量為含水量的.%-2,2.8破乳劑（破乳降粘,乳化原油：以原油作為分散介質(zhì)或分散相的乳狀液。以原油作分散介質(zhì)的乳狀液叫油包水乳化原油，以原油作分散相的乳狀液叫水包油乳化原油。 1、原油乳狀液的生成 （1）、原油大部分都含水 （2）、原油中含有天然乳化劑（環(huán)烷酸、脂類等） （3）、含水原油經(jīng)過地層孔隙、管線、泵、閥門時(shí)的攪拌及脫氣造成攪拌 含水小于60%，大部分原油乳狀液是W/O。 2、原油乳狀液的性質(zhì)

34、（1）原油乳狀液的外觀 與含水密切相關(guān)，10%與純油相同，隨含水升高顯棕紅色，30%-50%顯深棕色,2）原油乳狀液的密度 單位體積內(nèi)原油和水,以及所含雜質(zhì)的總質(zhì)量. = 0（1- )+ w :水的體積分?jǐn)?shù) （3）原油乳狀液的粘度 隨含水升高，粘度大幅度增加，上升到50%-70%時(shí)粘度達(dá)到峰值，若升到50%-70%以上，部分水游離出來，隨游離水增加粘度急劇下降。 （4）原油乳狀液的凝固點(diǎn) 隨含水升高，粘度增加，有所升高 （5）原油乳狀液的“老化” 乳狀液存放時(shí)間長，乳化狀態(tài)也更穩(wěn)定,3、破乳原理與過程 原理：破乳劑能中和存在的乳化劑，破壞油包水乳狀液，并使其反相，從而破乳。 過程： （1）破乳

35、劑滲入到被乳化的水滴的保護(hù)層，并破壞保護(hù)層 （2）保護(hù)層破壞后，被乳化的水滴相互接近和接觸 （3）液滴聚結(jié)，被乳化的水滴從連續(xù)相分離沉降出來 4、破乳劑的分類 、按相對(duì)分子質(zhì)量大小 （）低分子破乳劑：相對(duì)分子質(zhì)量小于1000 （）高分子破乳劑相對(duì)分子質(zhì)量1000-10000 （）超高分子破乳劑相對(duì)分子質(zhì)量50000-5000000 2、按溶解性 （1）水溶性 （2）油溶性：用甲苯等溶劑稀釋,2,5、影響破乳脫水效果的因素,1）破乳劑濃度 破乳劑濃度并非越大越好，一般不超過其臨界膠束濃度，濃度過高，由于發(fā)生增溶作用而使工藝效果惡化。最佳加量應(yīng)由室內(nèi)和現(xiàn)場試驗(yàn)確定； 2）破乳劑稀釋溫度和使用溫度

36、稀釋溫度：有一個(gè)合理界限，過低，稀釋困難，過高會(huì)引起破乳劑變質(zhì)或降低效能； 使用溫度：一般溫度高對(duì)脫水有利。 3）PH值 天然乳化劑形成的W/O乳狀液的穩(wěn)定性與PH值有關(guān)，天然乳化劑與酸性水接觸，生成的W/O乳狀液的界面膜十分堅(jiān)固，與堿性水接觸，生成的W/O乳狀液的界面膜的堅(jiān)固程度降低， PH值較高，脫水效果也較好,6、破乳劑降粘,1） 原理：對(duì)于含水原油因形成油包水乳狀液而導(dǎo)致粘度明顯上升，可用破乳劑進(jìn)行破乳降粘，同時(shí)在桿管表面形成水潤濕膜，起到減阻作用。 （2） 使用方法： 1）適用于原油本身粘度不太高的油井破乳降粘， 2）用于混輸管線減阻降低回壓。 3）加藥量50-200mg/l。 4）

37、常用破乳劑 SLP-7破乳劑：淡黃色，臨盤化工廠 Wd-2破乳劑：淡黃色，東營萬達(dá) 4031破乳劑：淡黃色，安丘增塑劑廠,3、 金 屬 緩 蝕 技術(shù),金屬腐蝕 : 金屬表面與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而受到破壞現(xiàn)象，采油中遇到的腐蝕主要為電化學(xué)腐蝕。 3.1、金屬腐蝕的分類 1、按腐蝕過程的特點(diǎn)，金屬腐蝕可分兩類：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。 1）化學(xué)腐蝕：金屬表面與介質(zhì)如干燥氣體或非電解質(zhì)液體（如酒精、石油）等發(fā)生化學(xué)作用而引起的腐蝕稱化學(xué)腐蝕，如金屬與空氣中的氧作用，在金屬發(fā)面形成一層氧化物薄膜 。 其特點(diǎn)是腐蝕過程中電子的傳遞是在金屬與氧化劑之間直接進(jìn)行的，沒有電流產(chǎn)生,2）電化學(xué)腐蝕。 金

38、屬表面與介質(zhì)如潮濕空氣、電介質(zhì)溶液等發(fā)生電化學(xué)作用而引起的腐蝕稱電化學(xué)腐蝕，其特點(diǎn)是腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。采油中遇到的腐蝕主要為電化學(xué)腐蝕 。 電化學(xué)腐蝕又可分為幾類： 1)大氣腐蝕腐蝕在潮濕的氣體中（如空氣）進(jìn)行； 2)土壤腐蝕。埋地管線及電纜的腐蝕； 3)在電解質(zhì)溶液中的腐蝕 如酸、堿、鹽等水溶液對(duì)金屬的腐蝕這類腐蝕非常廣泛； 4)在熔融鹽中的腐蝕如熔鹽爐中電極的腐蝕，這類腐蝕油田少見,2、按腐蝕破壞的形式也可分為兩類： 1）均勻腐蝕：作用均勻地發(fā)生在整個(gè)金屬表面上。 2）局部腐蝕： 斑點(diǎn)腐蝕；坑蝕；孔腐蝕（點(diǎn)蝕），甚至穿孔； 晶間腐蝕 發(fā)生在金屬晶體邊緣上，受腐蝕后，晶粒間的結(jié)合力顯著減

39、刁、 內(nèi)部組織變松弛，機(jī)械強(qiáng)度大大降低 穿晶粒腐蝕又稱裂蝕 沿最大張力線發(fā)生的一種局部腐蝕，可貫穿晶粒本體，金屬在周期地交變載荷下的腐蝕及在一定張力下的腐蝕都為穿晶粒腐蝕。 局部腐蝕比均勻腐蝕危害大，孔蝕可使管線穿孔而報(bào)廢，晶間腐蝕、穿晶粒腐蝕會(huì)使設(shè)備、管線突然崩裂造成嚴(yán)重事故，因此防腐是油氣集輸中非常重要的工作,3、按腐蝕介質(zhì)的特點(diǎn),1）酸性介質(zhì)腐蝕： PH值5的介質(zhì),各種不同濃度的酸,含H2SCO2等酸性氣體的水這類介質(zhì)腐蝕,H+是主要去極化劑。 2)中性介質(zhì)腐蝕: PH值在5-9的介質(zhì),冷卻水、鍋爐水、壓井水、油井采出水、水井注入水、各種鹽的水溶液. 這類介質(zhì)腐蝕,O2是主要去極化劑,3

40、.2、腐蝕程度的表示方法 用平均腐蝕速度表示 1重量法 ：1 m2金屬1小時(shí)腐蝕后減少的克數(shù)。 V （W0 W1） /S0 t 式中： V- 腐蝕速度，g/M2 .h; W0, W1-樣品腐蝕前后的重量，g; So 樣品的表面積，m2; t-腐蝕時(shí)間，h; 2.腐蝕深度法 mm / a或mpy表示 1mpy=2.54x 10-2 mm/a V深 V重/ d .24 x 365/ 1000 = 8.76 V重/ d 式中：V深-腐蝕深度表示的腐蝕速度，mm/a; V重-重量表示的腐蝕速度，g/m2.h; d-金屬的密度，g / cm 3, 以上兩種方法用于金屬的均勻腐飲得出的是平均腐蝕速度對(duì)局部

41、腐蝕程度不適用,3.3、腐蝕電池電化學(xué)腐蝕原理 1。腐蝕電池 金屬在電介質(zhì)溶液中，由于離子離解、水化，會(huì)形成雙電層，這樣必然在金屬表面與它接觸的液層間存在電位差，此電位差就是金屬在該電介質(zhì)溶液中的電極電位由于有電位差、金屬表面就形成了腐蝕電池，如金屬Fe放入電解質(zhì)溶液中。 陽極（電位較低） FeFe + + +2e腐蝕電池 陰極（電位較高） 2H+2eH2個(gè) 從上面的反應(yīng)可以看出，鐵作為陽極，不斷地失去電子，F(xiàn)e離子進(jìn)人溶液而溶解,2極化與去極化作用,1）極化作用：電池接通前后陽極與陰極的電位發(fā)生變化，原電池由于通過電流而使兩極間的電位差減小 引起電流強(qiáng)度降低的現(xiàn)象稱為電池的極化作用，正是由于

42、電池的極化作用。腐蝕電流強(qiáng)度減小 使金屬的腐蝕速度降低。因此決定腐蝕速度的主要因素是極化。 2）去極化作用：就是消除極化的作用。消除陽極極化的作用稱為陽極去極化，把陽極產(chǎn)物不斷從陽極除掉（攪拌溶液，使陽極產(chǎn)生沉淀或形成絡(luò)離子等）就可使陽極去極化，陽極去極化能促進(jìn)金屬腐蝕，反之陽極極化會(huì)減慢金屬腐蝕。 陰極去極化主要為H十放電逸出H2, H + e-H，H+H-H2 氧原子或氧分子還原，O2+2H20+4e - - 40H- 陰極去極化會(huì)加速金屬腐蝕，氫離子H稱為去極化劑,1、 H2S腐蝕 H2S不僅對(duì)鋼材具有很強(qiáng)的腐蝕性，而且其本身還是一種很強(qiáng)的滲氫介質(zhì)，硫化氫腐蝕破裂是由氫引起的。其溶于水后

43、離解產(chǎn)物為H、S2-,H是很強(qiáng)的去極化劑，極易在陰極奪取電子，促進(jìn)陽極鐵的溶解反應(yīng)而導(dǎo)致腐蝕。 H2S除能引起局部腐蝕外，還容易引起氫脆和應(yīng)力腐蝕，材料在很短時(shí)間內(nèi)可發(fā)生斷裂。 2、CO2腐蝕 C02溶于水生成H2 CO3，與Fe反應(yīng)生成溶解性碳酸鹽： C02H2O-H2CO3 2CO2Fe2H20 Fe(HC03) 2H2 C02的分壓越大，隨著C02溶解，介質(zhì)的PH越低，腐蝕性越強(qiáng)。CO2：引起的腐蝕是點(diǎn)蝕和坑蝕,3.4金屬腐蝕原因,HCO3-在二氧化碳腐蝕過程中具有雙重作用。 HCO3-作為陰離子去極化劑，陰極過程為： HCO3- + e- CO32- + H ； 2H H2 產(chǎn)生的CO

44、32- 可與Fe2+、Ca2+形成FeCO3、CaCO3沉淀。一般說來隨著HCO3-的濃度增大，腐蝕速度會(huì)逐漸減小，這是金屬表面沉淀性膜的保護(hù)作用，但這類膜的強(qiáng)度和與基體的結(jié)合力不強(qiáng)，當(dāng)某種原因使膜破裂，則成為孔蝕源。而且如有微量氧的存在，HCO3-具有自催化腐蝕作用。其過程為： FeCO3 + HCO3- Fe(CO3)22- + H+ 氧將進(jìn)一步氧化Fe(CO3)22-，HCO3-在反應(yīng)中重新生成而加速腐蝕 4Fe(CO3)22- + O2 + 8H2O 4FeOOH+ 8HCO3- + 2H2O,3、HCO3,4、氧腐蝕 溶解氧是最有害的氣體，它在濃度非常低的情況下4, Fe2+氧化成F

45、e3+的速度也加快。氧腐蝕也是點(diǎn)蝕,5、細(xì)菌腐蝕 硫酸鹽還原菌(SRB)能將SO42-中的硫還原成二價(jià)負(fù)離子，進(jìn)而生成H2S SO42- +8H+S2-4H20 2H+SO42-+4H2 H2S+4H20 S2-又與Fe2+結(jié)合生成黑色的FeS，使鋼鐵表面腐蝕為黑色產(chǎn)物細(xì)菌還會(huì)成群地附著在管壁上造成坑蝕。 鐵細(xì)菌則可直接將二價(jià)鐵由溶解氧氧化成三價(jià)鐵： Fe2+Fe3+形成Fe(OH)3而沉積，水溫23- 30 ，含鐵 1-6ppm時(shí)，鐵細(xì)菌生長最快,1）導(dǎo)電率高，有利于腐蝕電池的反應(yīng)， （2）破壞鈍化膜，易導(dǎo)致點(diǎn)蝕， 特別是Cl-體積小，穿透能力強(qiáng)，-極易穿透CaCO3、FeCO3等膜，使局部

46、區(qū)域活化，Cl-濃度越大，活化能力越強(qiáng)。局部活化區(qū)成為陽極，電位較負(fù)，而陽極周圍CaCO3和FeCO3膜覆蓋區(qū)成為陰極，電位較正，形成了“小陽極-大陰極”的活化-鈍化局部電池，使蝕孔中金屬氯化物活性增大，局部出現(xiàn)高濃度的FeCl2，其水解形成酸性環(huán)境，陽極溶解加快，引起嚴(yán)重的孔蝕,6、高礦化度、高Cl-腐蝕,7、pH值的影響 碳鋼的腐蝕速率受pH值的影響較大，在pH值處于8.5以下或者12以上時(shí)，腐蝕較嚴(yán)重。臨盤污水系統(tǒng)的水質(zhì)改性就是通過加入pH值調(diào)節(jié)劑將污水的pH值由7.0左右調(diào)整到8.5左右，使污水的pH值接近或進(jìn)入鈍化區(qū)控制腐蝕,礦化度1200mg/L,為中腐蝕采出水 礦化度 200mg

47、/L,為重腐蝕采出水,F點(diǎn)處于可能發(fā)生腐蝕的狀態(tài)，如果將電位降低到不腐蝕區(qū)，可從根本上防止腐蝕，即陰極保護(hù)法；如果將電位升高到鈍化區(qū)，也可實(shí)現(xiàn)腐蝕的抑制，可用陽極保護(hù)法或添加陽極緩蝕劑或氧化劑來實(shí)現(xiàn)；也可升高溶液的pH值，使之進(jìn)入鈍化區(qū),Fe-H2O系E- pH腐蝕狀態(tài),電極電位,2 0 2 4 6 8 10 12 14 PH值,1金屬本身性質(zhì)的影響。金屬的極化性能，所謂極化就定使腐蝕電池兩極電位差減小的現(xiàn)象。極化作用越大，腐蝕速度越慢，極化作用是阻止金屬腐蝕的作用，不同金屬其極化性能不同，對(duì)鋼鐵來說，雜質(zhì)、均勻性，焊接都影響腐蝕速度； 2腐蝕介質(zhì)的濃度。對(duì)埋地管線的外腐蝕來說，土壤的含水量、

48、含鹽量對(duì)腐蝕都有影響，土壤含水 5以下腐蝕性很小，含水 25-30%腐蝕最嚴(yán)重，含水 35以上因土壤的透氣性減弱而腐蝕也減輕；對(duì)輸送原油、污水等管線的內(nèi)腐蝕來說，與輸送流體中腐蝕介質(zhì)的濃度有關(guān)，如原油的含鹽水、H2S的濃度越大，腐蝕速度越快，污水中含 H2S,C02, O2、礦化度高，腐蝕速度也大,3.5、影響腐蝕速度的因素,3壓力。壓力大，腐蝕速度快。因?yàn)閴毫κ箽怏w（02, CO2, H2S)在水中的溶解度增加。 4溫度。腐蝕速度隨溫度升高而加快，因?yàn)闇囟雀?，反?yīng)速度加大，對(duì)密閉系統(tǒng)如此，對(duì)非密閉系統(tǒng)，溫度高溶解氣體減少，腐蝕可能減少。 5流速。一般來說流速大，腐蝕速度大。因?yàn)楦吡魉贂?huì)造成沖

49、蝕腐蝕，所有的保護(hù)膜會(huì)不斷地被沖掉，從而使腐蝕速度更快,3.6 防腐方法 1、非金屬保護(hù)層（防腐絕緣）。 2、金屬保護(hù)層。用耐腐蝕性較強(qiáng)的金屬或合金覆蓋在被保護(hù)的金屬材料上，覆蓋的主要方法是電鍍，如鍍鋅、鍍鉻等； 3、選用非金屬材料。對(duì)可能腐蝕嚴(yán)重的設(shè)備和管線可選用非金屬材料，如聚乙烯塑料管、水泥管、玻璃鋼容器等。當(dāng)然要符合所需溫度、壓力的要求； 4、選用耐腐蝕金屬材料合理設(shè)計(jì)金屬結(jié)構(gòu)。如國外已有專門耐co2腐蝕的 13%鉻馬氏體不銹鋼和9鉻、1%鉬不銹鋼； 5、電化學(xué)保護(hù)法。改變金屬與介質(zhì)間的電極電位達(dá)到保護(hù)金屬免遭腐蝕的方法稱為電化學(xué)保護(hù)法。 6、緩蝕劑防腐,3.7 緩蝕劑 少量加入腐蝕介

50、質(zhì)中就能大大減少金屬腐蝕的化學(xué)劑叫緩蝕劑。緩蝕劑在金屬表面形成一層吸附膜或沉淀膜或氧化膜，把金屬表面與水隔開，起到保護(hù)作用。 1緩蝕劑的分類,2、緩蝕劑的緩蝕機(jī)理 l)氧化型緩蝕劑 其緩蝕機(jī)理是使金屬表而生成一層致密的與金屬表而牢固結(jié)合的氧化膜或與金屬離子生成難溶的鹽，則可阻止金屬離子進(jìn)入溶液，因?yàn)槭亲柚龟枠O金屬離子進(jìn)入溶液故又稱陽極緩蝕劑，從而抑制了腐蝕。 這類緩蝕劑多為低分子鹽類如：鉻酸鹽（亞鉻酸鈉NaCrO2,重鉻酸鉀K2Cr2O7)、亞硝酸鹽（亞硝酸鈉NaNO2); 2)沉淀型緩蝕劑 緩蝕機(jī)理為緩蝕劑與腐蝕環(huán)境中的某些組分反應(yīng)，生成致密的沉淀膜或生成新的聚合物，覆蓋在金屬表而，這種膜的

51、電阻大，抑制了金屬腐蝕。 此類緩蝕劑有炔醇類，磷酸鹽，羥基喹啉，苯并三唑等,3） 吸附型緩蝕劑。 該類緩蝕劑為有機(jī)化學(xué)物質(zhì)，故又稱為有機(jī)緩蝕劑。 緩蝕機(jī)理為： 這類緩蝕劑分子一般都有極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)，加入介質(zhì)中分子的極性基團(tuán)吸附在金屬表而上，非極性基團(tuán)向上定向排列，形成憎水膜，使介質(zhì)被緩蝕劑分子排擠出來，與金屬表面隔開，從而金屬的腐蝕速度大大降低。 吸附型緩蝕劑有含氮化物， 含氧化合物，含硫化合物咪唑啉衍生物 抑制H2S腐蝕可選用吡啶類和脂肪胺類吸附型緩蝕劑；防C02腐蝕可用咪唑啉類緩蝕劑,2、油井腐蝕原因 高含水：污水中礦化度高，CL-含量高，并含有溶解的H2S、 CO2、 O2和細(xì)菌等

52、。 天然氣中含有腐蝕性氣體H2S、CO2 井筒中環(huán)境惡劣：溫度高，出砂等,3、影響緩蝕劑效果的因素 （1）混輸管線水中藥劑濃度。（2）金屬表面沉積物。 （3）砂子沖刷。（4）原油吸附藥劑 （5）井筒溫度太高。（6）偏磨。 4、臨盤油田腐蝕分析,1）水樣分析,2、氣樣分析,通過對(duì)盤河、商河等油田十幾個(gè)采出水的水樣分析得出，產(chǎn)出液pH為弱酸性，礦化度高，加之有CO2、H2S、高含量的Cl-這幾個(gè)主要腐蝕因素的相互增效作用是導(dǎo)致臨盤采油系統(tǒng)存在嚴(yán)重腐蝕的主要原因,5、緩蝕劑的效果與現(xiàn)場使用,1、濃度達(dá)到 mg/L就有較好的緩蝕效果。再增加緩蝕劑用量，緩蝕效果增加不明顯。 2、現(xiàn)用緩蝕劑：SLP-4棕

53、色粘稠狀液體（采油專用），臨盤化工廠生產(chǎn)。 3、水路推薦用量（d）=0.025 Kg/M3處理水量（M3/ d ） 油井推薦用量（d）= 0.050.75Kg/M3采出水量（M3/ d ） ，宜大劑量稀釋,最好采用連續(xù)加藥,6、緩蝕劑與井筒加其它藥劑的配伍性實(shí)驗(yàn) 腐蝕井往往也存在結(jié)蠟或油稠情況，需要投加其他藥劑，因此需要考慮其相互間的配伍性問題。如清防蠟劑是油基型藥劑與其他藥劑不相溶，配伍性差不能同時(shí)使用，降粘劑與防垢劑也不配伍。 SLP-4與其它藥劑的配伍性（1%水溶液,7、油田采出水用緩蝕劑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) SY/T6301-1997,3.8其他防腐技術(shù) 1、固體緩蝕器,由于固體緩蝕劑的緩釋、高效

54、技術(shù)的成熟，使其在近年內(nèi)應(yīng)用于井下防腐。 原理：固體緩蝕器中間裝有固體緩蝕劑，兩端配有絲頭與油管可以配接，作業(yè)時(shí)將其加在尾管底部或預(yù)置油層頂界以上，隨井筒液體的的不斷排出，固體緩蝕劑的有效成分緩慢釋放，溶解在產(chǎn)出水中達(dá)到能控制系統(tǒng)腐蝕的目的。有效期達(dá)1年以上。 生產(chǎn)產(chǎn)家：中原油田，安丘，臨邑科達(dá)等化工廠 規(guī)格：4M/根，外徑3.5寸，內(nèi)徑2.5寸油管。 現(xiàn)場試驗(yàn)11口油井，2-3根/口，見到一定效果,2、陰極保護(hù)技術(shù) 分為犧牲陽極保護(hù)和外加電流的陰極保護(hù),1）犧牲陽極保護(hù)原理 犧牲陽極是在正在作用的腐蝕電池體系中接入一個(gè)電極，該電極的電位較負(fù)，與原腐蝕電池構(gòu)成一個(gè)新的宏觀電池，這一負(fù)的電極是新

55、電池的陽極，原腐蝕電池既成陰極，從陽極體上通過電解質(zhì)向被保護(hù)體提供一個(gè)陰極電流，使被保護(hù)體進(jìn)行陰極極化，實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)。隨著電流的不斷流動(dòng)，陽極材料不斷消耗掉,2）類型 （1）油管陽極：用鋅鎂鋁合金作為犧牲陽極，設(shè)計(jì)成油管短節(jié)，與下井管柱連接，同時(shí)下入井內(nèi)。有效期在二年以上。 （2）抽油桿陽極：用鋅鎂鋁合金作為犧牲陽極，設(shè)計(jì)成抽油桿短節(jié)，下井與抽油桿連接，同時(shí)下入井內(nèi)。有效期在一年以上。 （3）套管陽極：用鋅鎂鋁等合金作為犧牲陽極，設(shè)計(jì)成圓柱狀短節(jié)套在套管外壁，與套管連接后下入井內(nèi)。有效期在十年以上。 （4）油井防垢陽極：用鋅鎂鋁等合金作為，安裝在井筒泵下起到防垢的作用，同時(shí)又起到防腐作用,3）

56、、應(yīng)用范圍： （1）液量高、排量大的井（如電泵井）。這類井不僅緩蝕劑加量大，而且流速快，一次性加入緩蝕劑很快被抽出地面，起不到緩蝕作用， （2）對(duì)于電泵井由于緩蝕劑不能保護(hù)機(jī)組，因此可作為電泵機(jī)組配套防護(hù)措施。 （3）對(duì)于桿管局部腐蝕嚴(yán)重、加藥效果差或無法加藥井，重點(diǎn)保護(hù)腐蝕井段。 缺點(diǎn)：對(duì)安裝位置上下50米有效，不能保護(hù)整個(gè)井筒和地面混輸管線,X52-1下陰極保護(hù)1.5年后作業(yè)情況,工作原理：對(duì)于高含水油井（游離水大于70%）可安裝防盜定時(shí)加藥箱（150L），內(nèi)置自動(dòng)控制裝置，可設(shè)定每天加藥次數(shù)，加藥量和加水量，在井口管線加裝專用取水器，取出水通過射流器，射流器抽汲藥箱中的藥劑，和水混合后注

57、入油套環(huán)空,3、井口取水定時(shí)加藥箱,2、特點(diǎn)： （1）管線分離出游離水做為加藥水源是一項(xiàng)非常實(shí)用的新技術(shù)。它不僅省去了拉水上井的工序，而且避免臟水，清水入井污染以及與產(chǎn)出液不配伍引起的結(jié)垢。 （2）由于取出水為熱污水，對(duì)于摻水量大的降粘劑的投加，將明顯提高降粘效果。 （3）取出水含有加入藥劑，提高了加藥濃度。 （4）避免藥劑從油套環(huán)空后粘付在管壁,4、清、防 垢 技 術(shù),41 垢的分類、組成,垢：在一定條件從水中析出的固體物質(zhì)。 1. 碳酸鹽垢： CaCO3 、MgCO3, 2硫酸鹽垢：石膏 CaSO3.2H20 ，半水石膏 CaSO4.1/2H2O，無水石膏 CaSO4，硫酸鋇BaSO4 ，

58、 硫酸鍶 SrSO4 。 3鐵化物垢：主要為腐蝕產(chǎn)物 組成為碳酸亞鐵 FeCO3、硫化亞鐵 FeS、氫氧化亞鐵Fe(OH)2、氫氧化鐵 Fe(OH) 3、氧化鐵 Fe2O3。以上三類物質(zhì)在地層或管線設(shè)備上的沉積一般稱為結(jié)垢 4. NaCl垢：一般稱它為結(jié)鹽,42 結(jié)垢原因： 1. 內(nèi)因： 地層水會(huì)有大量無機(jī)離子 水中存在有機(jī)質(zhì)、泥砂 2 . 外因： 兩種或兩種以上不配伍水混合 如：含SO42-地面水與Ca2+、Mg2+地層水 環(huán)境條件變化 溫度、壓力、PH、含鹽量等,實(shí)際上一般垢都不是單一的組成，往往是混合垢只不過以某種垢為主而已。 油田常見垢是：CaSO4、SrSO4和BaSO4，腐蝕產(chǎn)物（

59、如：FeCO3、FeS、Fe2O3、Fe(OH)3 等）、鹽垢（NaCL）以及有機(jī)物質(zhì)（油、細(xì)菌、有機(jī)殘?jiān)┯倌嗉罢惩粒酀{、砂,4.3、影響結(jié)垢的 因素 1溫度。溫度主要影響鹽垢的溶解度 溫度升高，碳酸鈣、石膏垢（CaS04 1 / 2H20， CaS04)的溶解度大幅度降低，因此溫度高更易結(jié)垢，對(duì) CaS04. 2H20, 40溶解度隨溫度升高而降低。對(duì)BaS04，其溶解度隨溫度升高略有增大,2、壓力 壓力增加， CaCO3 、CaS04溶解度增加。 3、PH值 PH值低， CaCO3、鐵化合物減少。對(duì)硫酸鹽垢影響不大。 4、水中溶鹽 水中溶鹽量增加，垢溶解度增加，結(jié)垢趨勢減少。 4.4

60、垢的危害 1、地層結(jié)垢會(huì)引起注水壓力上升，油井產(chǎn)液量下降 2、管線結(jié)垢會(huì)引起堵塞和局部腐蝕 3、加熱爐結(jié)垢會(huì)影響傳熱和發(fā)生安全問題,4.5 阻垢技術(shù) 1、避免不相容的水相混 需混合的水（如清污水混注），應(yīng)先分析化驗(yàn)其成份，如有不相容組份則不能相混。 2、改變水的組成 （1）稀釋、控制 PH值。易結(jié)垢的水用另一種水稀釋，形成在使用條件下穩(wěn)定的水，PH值降低會(huì)增加CaC03和鐵化物的溶解度，但也會(huì)使水的腐蝕性變大，只有在稍微改變PH值即可防垢時(shí)才有意義。 （2）清除結(jié)垢組分如用機(jī)械法或化學(xué)法除溶解氣H2S, C02, O2，這樣可避免生成鐵垢和因C02而生成的CaC03垢 （3）離子交換軟化水法。