SY-J除垢劑對三元復合驅集油管線垢質清除效果研究

吳 昊

（大慶油田有限責任公司 第一采油廠,黑龍江 大慶 163111）

在三元復合驅中后期，部分油井地面集輸管線出現結垢，結垢厚度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合驅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 取自杏六三元復合驅區(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 大慶師范學院結垢與腐蝕所研制，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，將濾渣轉移至105℃烘箱中干燥12h，轉入干燥器內恒重測量，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除垢劑應用工藝條件。

2 結果與討論

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，考察7個溫度節(jié)點對除垢效果的影響，結果見圖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，另外高溫有利于重油清洗劑對垢質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，溫度升高有利于提高除垢劑的除垢效果。根據室內測定結果，結合現場施工條件，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。考察30%～70%濃度范圍內5個濃度節(jié)點的除垢效果，結果見圖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，大部分垢質在12h內破碎溶解，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充分?？紤]現場施工時間，現場除垢時間不低于16h。

2.4 除垢劑對垢質組成的適應性評價

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，結果見表1。

表1 除垢劑對不同三元復合驅垢質的除垢率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 結論

除垢劑SY-J具有對管線設備無腐蝕，不產生氣體，不會造成二次結垢，對硅鋁酸鹽含量超過40%的垢質清除，適合強堿三元復合驅集輸系統(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。