井礦鹽采鹵管道中硫酸鹽結垢因素、趨勢及阻垢研究

宋志忠，杜智英，唐仕明，于劍峰

(1.江漢油田鹽化工總廠，湖北潛江 433121；2.河北省遵化市第一中學，河北遵化 064200；3.中國石油大學(華東)理學院，山東青島 266580)

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

主要儀器：D/max-ⅢA X射線衍射儀(日本RIGAKU)；X-射線熒光光譜儀(日本RIGAKU)；恒溫水浴；烘箱。

主要試劑：EDTA、鹽酸、硫酸鈣、硫酸鈉、氯化鈉、氯化鋇、硝酸銀、鉻酸鉀、氫氧化鈉等試劑均為分析純；鉻黑T、鈣指示劑、甲基橙、酚酞等均為國藥集團化學試劑有限公司試劑。

樣品：江漢油田王東12～13井垢樣(采鹵管道出口)；鹵水(王東12～13井采出口)。

1.2 實驗方法

1.2.1 鹵水分析

1.2.2 垢樣分析

取垢樣，經110 ℃恒溫干燥箱烘干、研磨至74 μm(200目)，壓制成樣片進行X射線和X熒光定性及定量分析。

1.2.3 溶解度(Ksp)測定

1.2.4 影響因素實驗

溫度影響實驗按1.2.3方法，采用不同恒定溫度(<10 ℃～80 ℃>±0.5 ℃)測定Ksp。鹽效應影響實驗，采用準確加入NaCl調節不同礦化度(溫度設定恒溫75 ℃)按1.2.3方法測定Ksp。

1.2.5 阻垢劑遴選

采用中華人民共和國石油天然氣行業標準《油田用防垢劑性能評定方法SY/T 5673-93》[7]和馬喜平等改進方法[8]進行實驗和評價。

2 結果與討論

2.1 采出鹵水和垢樣分析結果

以江漢油田王東12～13井鹵水為例，與研究相關的主要指標和離子的分析結果見表1。

表1 王東12～13井的鹵水水質分析結果Tab.1 Analysis results of brine quality in Wangdong 12～13 well

圖1 采鹵管道垢樣的XRD能譜Fig.1 XRD energy spectrurm of scale samples in brine pipeline

名稱比例因子化學式主體成分含量/%晶型石膏0.541CaSO4·2H2O98單斜晶系

圖1和表2結果顯示，采鹵管道垢樣的主體是單斜晶系結垢的石膏(硫酸鹽垢)。

2.2 影響采鹵管道結垢的因素

2.2.1 鹽效應對硫酸鹽溶解度的影響

以NaCl作為鹽效應對CaSO4的沉淀—溶解平衡影響的研究對象，模擬王東12～13井鹵水水質，分別采用滴定和重量兩種化學法研究了3種不同溫度條件下NaCl濃度變化對CaSO4Ksp的影響，兩種方法的平均結果見圖2。……