吳 昊

（大慶油田有限責(zé)任公司 第一采油廠,黑龍江 大慶 163111）

在三元復(fù)合驅(qū)中后期，部分油井地面集輸管線出現(xiàn)結(jié)垢，結(jié)垢厚度10～20mm，其主要成分為硅鋁酸鹽和碳酸鹽混合垢，嚴重影響了集油管線輸油效率[1,2]。目前，針對集油管線沉積物堵塞主要采用空穴射流、酸洗解決。空穴射流成本較高，酸洗腐蝕性較重、清洗效果不理想[3,4]。因此，選擇一種適用于三元復(fù)合驅(qū)中后期的堿性除垢劑將會避免空穴射流、酸洗的弊端，對地面集油管線除垢具有重要意義。

1 實驗部分

1.1 藥品及儀器

（1）油田垢 取自杏六三元復(fù)合驅(qū)區(qū)塊集油管線，垢組成為硅鋁酸鹽68.6%、CaCO3及BaCO321.3%、原油等有機質(zhì)8.7、其它成份1.4%。其它垢樣組成見表1。

（2）SY-J除垢劑 大慶師范學(xué)院結(jié)垢與腐蝕所研制，堿性，配方組成為主劑劑15%、滲透劑0.1%、重油清洗劑0.3%、分散劑5%、阻垢劑2%，其余成分為自來水。除垢劑對A3鋼腐蝕速度小于0.025mm·a-1。

（3）實驗儀器 36目過濾篩、恒溫水?。ň取?.1℃）、烘箱（精度±0.5℃）、分析天平（精度 1mg）。

1.2 實驗方法

稱取5g現(xiàn)場垢樣置于250mL具塞三角瓶中，加入100mL一定濃度的SY-J除垢液，在一定溫度下進行除垢試驗。除垢后，采用過濾篩過濾并洗滌，將濾渣轉(zhuǎn)移至105℃烘箱中干燥12h，轉(zhuǎn)入干燥器內(nèi)恒重測量，計算除垢率。分別考察溫度、除垢劑濃度、除垢時間、垢樣組成對除垢效果的影響，建立SY-J除垢劑應(yīng)用工藝條件。

2 結(jié)果與討論

2.1 除垢溫度優(yōu)選

除垢劑濃度為50%，除垢時間24h。在40～70℃范圍內(nèi)，考察7個溫度節(jié)點對除垢效果的影響，結(jié)果見圖1。

圖1 溫度對除垢劑除垢率的影響Fig.1 Effect of temperature on the scale removal rate

由圖1可知，隨溫度升高，除垢劑除垢率逐漸升高；溫度低于55℃時，除垢率隨著溫度的升高速率較大；溫度達到55℃時，除垢率達到90.4%，之后隨溫度高除垢率增加幅度變??；溫度70℃時，除垢率可達96.6%。由于堿性絡(luò)合劑對硅化合物的溶解和對碳酸鈣的螯合作用均為吸熱反應(yīng)，另外高溫有利于重油清洗劑對垢質(zhì)表面油污的清除作用，增加除垢劑與垢中硅酸鹽、碳酸鹽接觸反應(yīng)，溫度升高有利于提高除垢劑的除垢效果。根據(jù)室內(nèi)測定結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場施工條件，以常規(guī)熱水配置除垢液即可達到除垢問題，不需要再增加升溫措施。

2.2 除垢劑濃度優(yōu)選

除垢溫度55℃，除垢時間24h?？疾?0%～70%濃度范圍內(nèi)5個濃度節(jié)點的除垢效果，結(jié)果見圖2。

圖2 濃度對除垢劑除垢率的影響Fig.2 Effect of concentration on scale removal

隨著除垢劑濃度的升高，除垢率先快速升高后緩慢升高，除垢劑濃度為50%時除垢率為88.6%，除垢劑濃度為70%時除垢率為93.1%。增加除垢劑濃度可以提高除垢率，由于除垢液對垢質(zhì)礦物容納總量有限，過高的除垢劑濃度對除垢率的提高效果并不是太明顯，考慮到除垢經(jīng)濟性，除垢劑濃度采用50%。

2.3 除垢時間對除垢效果的影響

除垢溫度55℃，除垢劑濃度50%，選擇5個除垢時間，考察不同除垢時間對除垢效果，結(jié)果見圖3。

圖3 除垢劑在不同時間下的除垢率Fig.3 Scale removal rate at different time

由圖3可知，除垢時間12h以內(nèi)除垢率快速升高，說明除垢劑對垢的溶解速度較快，大部分垢質(zhì)在12h內(nèi)破碎溶解，除垢率達到81.6%。12h之后除垢率緩慢增加，16h除垢率達到87.9%，較長的除垢時間可以使除垢反應(yīng)充分?？紤]現(xiàn)場施工時間，現(xiàn)場除垢時間不低于16h。

2.4 除垢劑對垢質(zhì)組成的適應(yīng)性評價

除垢劑濃度50%、除垢溫度55℃、除垢時間16h。選取5個不同硅酸鹽、碳酸鹽含量的垢樣進行除垢實驗，結(jié)果見表1。

表1 除垢劑對不同三元復(fù)合驅(qū)垢質(zhì)的除垢率Tab.1 Scale removal rate for different scale of ASP

由表1可知，隨著硅鋁酸鹽含量的升高除垢率逐漸升高，硅酸鹽含量超過40%，除垢率大于80%，碳酸鹽含量高除垢率相對偏低，SY-J除垢劑更適合對硅酸鹽含量高的垢清除。SY-J除垢劑對于硅鋁酸鹽含量高于40%的垢有良好的除垢作用。

3 結(jié)論

除垢劑SY-J具有對管線設(shè)備無腐蝕，不產(chǎn)生氣體，不會造成二次結(jié)垢，對硅鋁酸鹽含量超過40%的垢質(zhì)清除，適合強堿三元復(fù)合驅(qū)集輸系統(tǒng)除垢。最優(yōu)除垢條件為除垢劑濃度為50%、溫度為55℃以上、除垢時間不低于16h，除垢率可達80%以上。