防垢剂的吸附特性及挤注寿命研究

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文防垢剂的吸附特性及挤注寿命研究姓名：郑强申请学位级别：硕士专业：油气田开发工程指导教师：樊泽霞20090501摘要结垢将严重影响油田的正常生产，目前国内油田一般采用酸洗及井下投放液体防垢剂和固体防垢块的方法进行清防垢，这在一定程度上起到了较好的作用，但不能达到对地层与井筒同时防垢的目的。防垢剂井下挤注技术，即将防垢剂挤进井筒周围地层内，使其吸附滞留于多孔介质中，开井恢复生产后通过缓慢解吸释放于产出液中，达到长效防垢的目的。从油井恢复生产至产液中防垢剂浓度低于其最低有效浓度时所用时间为防垢剂的挤注寿

2、命。防垢剂井下挤注技术能够实现对近井带与井筒同时防垢，并且能够保持长期有效，但该技术在国内还处在研究推广阶段，需对其作用机理、挤注工艺及挤注寿命预测模型进行研究。本论文通过防垢剂的静态吸附实验和动态岩心驱替实验，对防垢剂的吸附．解吸机理及防垢剂挤注寿命进行了研究，评价分析了防垢剂溶液的pH值、温度、Ca2+、粘土及岩心驱替速度和后置液体积等因素对防垢剂吸附．解吸性能及对防垢剂挤注寿命的影响。结果表明：(1)Ca2+的存在、温度的升高、注入防垢剂溶液后保温静置一定时间、吸附介质中粘土的存在、驱替速度的减小及后置液用量的增大都有利于

3、增强防垢剂的吸附性能，延长其挤注寿命；(2)防垢剂在石英砂与粘土表面主要通过氢键作用、静电作用和Ca2+架桥作用进行吸附。根据实验研究和现场应用经验，通过向Langxnuir吸附模型中分别引入影响因子及吸附速率常数，建立了防垢剂和旷的平衡吸附与非平衡吸附经验模型，并给出了相关参数的求取方法：在此基础上通过向常规传导扩散方程中引入吸附项，并根据现场实际情况添加了初边界条件的方法，建立了新的防垢剂挤注寿命预测模型，并编制了相应的预测软件。通过预测数据并与现场实测数据进行对比，验证了模型的准确性，可应用于现场实际预测，指导现场应用。关

4、键词：油田结垢，井下挤注，吸附．解吸机理，挤注寿命，寿命预测ResearchontheAbsorptionCharacteristicandSqueezeLifeofScaleInhibitorZhengQiang(Oil&GasdevelopmentEngineering)DirectedbyAssociateProf．FanZexiaAbstractTheformationofscalehasgreatlyaffectedoilproductionoperations．Somemethodhavebeenwidelyused

5、tosolvethisproblem,suchasacidcleaning，injectingthesolutionofscaleinhibitorintothewellbypumpingandplacingsolidscaleinhibitorintowellbore，buttheycannotprevemscalesinwellboreandformationatthesametime．Fortunately,thescaleinhibitorsqueezetreatment∞nbeusedtomakeupforthatsh

6、ortage．The“downholesqueezetechnology’’couldbedescribedasfollows：Asmallvolumeofscaleinhibitorsolutionandoverflushisinjectedintotheformation．Theinhibitorisretainedintheporousmatrixbyadsorptionontotherocksurfaceand／orbyformingasparinglysolublesalt、析mcalcium．Whennormalpr

7、oductionisresumed,thescaleinhibitorslowlydesorbsintotheproductionwater．Ideally,thisplacesalowbuteffectiveconcentrationofinbibitorintotheproducedwater，formanymonths．Thistechnologyhasbeenwidelyappliedtoscalecontrolinothercountries，butithasbeenstudiedforonlyfewyearsinCh

8、ina．Therearesomemechanismsresearchersdon'tunderstand,whichlimitsthewidespreadapplicationofthetechnology．Inthispaper,thestaticabsorp