井矿盐采卤管道中硫酸盐结垢因素、趋势及阻垢研究
2019-08-21宋志忠杜智英唐仕明于剑峰
宋志忠,杜智英,唐仕明,于剑峰
(1.江汉油田盐化工总厂,湖北潜江 433121;2.河北省遵化市第一中学,河北遵化 064200;3.中国石油大学(华东)理学院,山东青岛 266580)

1 实验部分
1.1 仪器与试剂
主要仪器:D/max-ⅢA X射线衍射仪(日本RIGAKU);X-射线荧光光谱仪(日本RIGAKU);恒温水浴;烘箱。
主要试剂:EDTA、盐酸、硫酸钙、硫酸钠、氯化钠、氯化钡、硝酸银、铬酸钾、氢氧化钠等试剂均为分析纯;铬黑T、钙指示剂、甲基橙、酚酞等均为国药集团化学试剂有限公司试剂。
样品:江汉油田王东12~13井垢样(采卤管道出口);卤水(王东12~13井采出口)。
1.2 实验方法
1.2.1 卤水分析

1.2.2 垢样分析
取垢样,经110 ℃恒温干燥箱烘干、研磨至74 μm(200目),压制成样片进行X射线和X荧光定性及定量分析。
1.2.3 溶解度(Ksp)测定

1.2.4 影响因素实验
温度影响实验按1.2.3方法,采用不同恒定温度(<10 ℃~80 ℃>±0.5 ℃)测定Ksp。盐效应影响实验,采用准确加入NaCl调节不同矿化度(温度设定恒温75 ℃)按1.2.3方法测定Ksp。
1.2.5 阻垢剂遴选
采用中华人民共和国石油天然气行业标准《油田用防垢剂性能评定方法SY/T 5673-93》[7]和马喜平等改进方法[8]进行实验和评价。
2 结果与讨论
2.1 采出卤水和垢样分析结果
以江汉油田王东12~13井卤水为例,与研究相关的主要指标和离子的分析结果见表1。

表1 王东12~13井的卤水水质分析结果Tab.1 Analysis results of brine quality in Wangdong 12~13 well


图1 采卤管道垢样的XRD能谱Fig.1 XRD energy spectrurm of scale samples in brine pipeline

名称比例因子化学式主体成分含量/%晶型石膏0.541CaSO4·2H2O98单斜晶系
图1和表2结果显示,采卤管道垢样的主体是单斜晶系结垢的石膏(硫酸盐垢)。
2.2 影响采卤管道结垢的因素

2.2.1 盐效应对硫酸盐溶解度的影响
以NaCl作为盐效应对CaSO4的沉淀—溶解平衡影响的研究对象,模拟王东12~13井卤水水质,分别采用滴定和重量两种化学法研究了3种不同温度条件下NaCl浓度变化对CaSO4Ksp的影响,两种方法的平均结果见图2。……
