高矿化度体系碳酸钙结垢动力学研究.pdf

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1、第4o卷第9期应用化工Vo1．40No．92011年9月App~edChemicalIndustrySep．2011高矿化度体系碳酸钙结垢动力学研究江绍静，余华贵，刘春燕(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安710075)摘要：研究了高矿化度油田模拟水中各离子初始浓度、pH值对成垢量的影响。结果表明，钙离子、硫酸根离子初始浓度的增加会增加结垢量，碳酸氢根离子、pH值对结垢量的影响较小，氯离子的增加会溶解部分垢量。碳酸钙过饱和溶液中，电导率法能直观测量碳酸钙过饱和溶液的离子浓度，电导率与离子浓度具有良好的线性关系。CaCO，结垢过程中，晶核生成与晶粒长大的活化能分别为32072

2、J和13177J。关键词：碳酸钙垢；高矿化度体系；电导率；活化能中图分类号：TE358．5文献标识码：A文章编号：1671—3206(2011)09—1623—06ResearchonthescalingdynamicmodelofthehighsalinitysystemJIANGShao-jing。YUHua—gui，UUChun-yan(InstituteofShaanxiYanchangPetroleum(Group)Co．，Ltd．，Xi’aJl710075，China)Abstract：Theefectofinitialconcentrationofvariousionsan

3、dpHvalueofthesimulatehighsalinityoil—fieldwateronscalingquantitywasstudied．ResulmshowedthatscalingquantityincreasedwithincreasingtheinitialconcentrationofCa“andSO4．einfluenceofHCO3一andpHonscalingquantityWaslit-tie．ThescalewoulddissolvewithincreasingC1一．TheionconcentrationofCaCO3supersaturatedsoht

4、ionCanbemeasureddirectlybyconductivitymethod．Therehasagoodlinearrelationshipbetweeneonductivi-tyandionconcentration．DuringtheCaCO3scalingprocess，thenucleationformationenergyWas32072J，andtheactivationenergyofgraingrowthwas13177J．Keywords：calciumcarbonatescale；hishsalinitysystem；electricconductivit

5、y；activationenergy碳酸钙垢是油田生产中最常见的垢之一，可发对高矿化度油田水中的碳酸钙成垢研究更为缺乏。生在生产的各个环节⋯。在高矿化度储层中，碳酸其研究难点在于在高矿化度水质情况下，水溶液中钙垢可能堵塞孔喉通道，导致油水无法顺利到达油各种离子的热力学、动力学性质均发生改变，适用于井。在采油及管输过程中，碳酸钙又容易在管道内通常水质情况下的成垢规律、机理不再适用，研究方壁结垢析出，其成垢速度非常快，使得管道过流面积法、手段也不再适用，只能借鉴，甚至需要另外寻求迅速减小，而且由于垢层表面粗糙不平，使得摩擦阻全新的实验方法。力增大，更为严重的是由于垢层的不均匀性，使得某电导率

6、是表征水中溶解盐类多少的一种指标。些地方出现裸露的金属表面，产生局部腐蚀或者产测定溶液的电导率是间接地表示水中溶解盐类的最生点蚀穿孔，使得管道损坏，给企业带来严重的经济简便的方法。当溶液中有CaCO，沉淀析出时，溶液损失。因此，研究碳酸钙结垢机理、预测方法以及影中离子减少，导电能力减弱，溶液的电导率下降，而响因素，对保障油田生产正常运转有重要意义。电导率下降速率的变化可以反映出结晶速率的变前人对碳酸钙成垢的过程有过透彻的研究，但化。张晓霓等⋯曾系统研究了工业循环水中碳酸是对符合油田实际生产情况的研究并不多见，尤其钙的结垢机理。本文试图从油田模拟水碳酸钙结垢收稿日期：2011．o4-18作

7、者简介：江绍静(1970一)，男，广东阳西人，陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院采收率技术研究所副所长，高级工程师，主要从事油田化学和提高采收率技术。电话：029—88899620，E—mail：jshj7010@sina．corn1624应用化工第4o卷量、过饱和碳酸钙溶液电导率变化特征等室内实验由于液体受热膨胀，液体应高出容量瓶刻度线一定研究，揭示高矿化度体系下碳酸钙成垢动力。高度，试液不足时，可用去离子水补足，并摇匀、加盖