多层系采出水混输系统结垢规律的实验研究

摘要

随着油田后期注水开发的进行,国内大部分油田遇到许多制约油田长久发展的问题,集输系统管道结垢是其中之一。管道结垢不仅降低管道的输送能力,增加流体流动的阻力,降低管道换热设备的效率,增加管道的热损失,而且有可能造成管道表面的腐蚀破裂,减少管道的使用寿命,使油田的生产成本大大增加,严重制约油田的可持续发展。
　　 文章通过调研文献资料,研究了国内外污垢监测装置的进展情况,分析了各装置的优缺点;在分析工作的基础上,搭建了动态污垢监测平台,选型了实验设备,优化了实验流程,提出了结合监测平台的污垢计算模型,设计了一套标准的操作流程,开展了污垢监测实验。通过测试实验对污垢监测平台的稳定性和准确性进行了验证,符合设计要求。文章确定了影响污垢形成的主要因素:流体流速、流体温度、集输系统压力、管壁温度、流体pH,利用污垢监测平台分别实验了各因素对污垢的影响,提出了单因素影响理论,同时推荐了单个因素的影响临界值。
　　 针对姬塬油田集输系统结垢严重的问题,设计了一套研究方案,提出了具体的研究路线图,取得了采出水样本和污垢样本,分析了样本离子浓度含量和垢样主要成分,确定了污垢样本主要是碳酸盐垢和硫酸盐垢,属于污垢监测平台的研究对象。利用污垢监测实验平台,结合现场采集的样本数据,开展了多层系采出水混输实验,完成了六个层系两两混输的最优方案筛选工作,同时探索了阻垢剂在混输中的应用,对不同阻垢剂的阻垢效果进行了评价分析。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题立项的背景及意义

1.1.1 管道污垢研究的背景

1.1.2 管道污垢的危害及研究意义

1.2 国内外污垢研究的方法及进展

1.2.1 油气田污垢研究现状

1.2.2 国内外污垢研究的主要方法

1.2.3 存在的问题

1.3 论文研究的主要内容及目的

第二章 污垢的动态监测方法研究

2.1 国内外污垢监测装置的研究进展

2.2 动态污垢监测平台测垢的原理

2.3 实验仪器的设计选型

2.3.1 储液罐的设计选型

2.3.2 动力装置的设计

2.3.3 集输管路的设计选型

2.4 实验理论公式推导

2.4.1 管道污垢热阻计算公式

2.4.2 管道表面污垢年沉积厚度

2.5 污垢监测平台的流程及可靠性验证

2.5.1 实验管段内表面的处理方法

2.5.2 实验仪器和药品

2.6 实验系统的可靠性验证

2.7 本章小结

第三章 管道结垢的影响因素分析

3.1 实验步骤及实验药品

3.1.1 结垢影响因素评价的实验步骤

3.1.2 实验主要仪器和药品

3.2 流体流速对管道污垢形成的影响

3.3 流体温度对管道污垢形成的影响

3.4 集输系统压力对管道污垢形成的影响

3.5 壁面温度对管道污垢形成的影响

3.6 溶液pH值对管道污垢形成的影响

3.7 本章小结

第四章 姬塬油田集输系统结垢规律

4.1 姬塬油田地层采出水混输结垢的研究路线

4.2 姬塬油田结垢现状分析

4.3 姬塬油田地层采出水水质及垢样分析

4.4 实验的主要步骤及方案

4.4.1 实验的主要步骤

4.4.2 实验主要仪器和药品

4.4.3 正交试验方法简介

4.5 姬塬油田地层采出水动态混输实验

4.6 姬塬油田防垢工艺及效果

4.6.1 阻垢剂的类型

4.6.2 阻垢剂的阻垢机理

4.6.3 阻垢实验及流程

4.6.4 阻垢剂效果评价

4.7 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间取得的成果

致谢