煤層氣井集輸系統(tǒng)新型清潔防垢劑的研制與應用

【摘要】：開采煤層氣是通過抽排井底的煤層水,降低煤層壓力,使吸附在煤層的天然氣被釋放出來的一個過程。從采出液外輸至水處理合格至排放到自然環(huán)境的過程中,集輸管線、水處理設備等普遍存在結(jié)垢現(xiàn)象。結(jié)垢導致管道流通截面減小,流體輸送效率下降,嚴重的還可能導致管線被堵死,設備不能正常運行等,嚴重影響到油氣的正常生產(chǎn)。到目前為止,油田集輸系統(tǒng)結(jié)垢的問題已經(jīng)有了很多相關(guān)的研究,但是,針對煤層氣井集輸系統(tǒng)結(jié)垢的相關(guān)研究還很少。從煤層氣井開采開始,就要抽排承壓水,且伴有一定量的煤粉生產(chǎn),結(jié)垢特點與常規(guī)天然氣井有一定的不同。中石油煤層氣公司煤層氣井集輸系統(tǒng)結(jié)垢嚴重,本文以忻州區(qū)塊為依托,分析煤層氣井集輸系統(tǒng)結(jié)垢機理及影響因素,在對區(qū)塊水質(zhì),垢樣大量檢測的基礎(chǔ)上,研制了一種新型清潔防垢劑,解決了集輸系統(tǒng)結(jié)垢的問題。具體開展了以下幾個方面的工作:(1)通過對中石油煤層氣忻州區(qū)塊的地質(zhì)情況、水處理工藝流程等因素進行分析,找出可能造成結(jié)垢的潛在因素,對結(jié)垢現(xiàn)狀、結(jié)垢分布規(guī)律等進行一個系統(tǒng)的梳理,為后面研制清潔防垢劑打下基礎(chǔ)。(2)按照《油氣田水分析方法》規(guī)定,對156 口井進行了水質(zhì)測試,以忻州區(qū)塊的水處理站為研究對象,對每一個水處理站及其來水分類對比,證明了該區(qū)塊的采出液中成垢因子主要是Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+、C032、HCO3-和SO42-,分析出可能結(jié)垢的類型為碳酸鈣,碳酸鍶、碳酸鋇等,且主要垢為碳酸鈣垢。(3)對當前集輸系統(tǒng)結(jié)垢情況進行一個系統(tǒng)調(diào)研,選擇了具有代表性的管線取垢樣,采用通過化學滴定法、X射線衍射光譜法等檢測手段檢測了忻州區(qū)塊垢的類型。(4)選取了 13種對環(huán)境影響小的防垢劑進行單劑防垢率實驗評價,結(jié)合協(xié)同增效理論最后確定了用PBTCA、HPAA與PESA、MA/AA進行復配,通過評價復配防垢劑的防垢性能,得到兩個效果極好的清潔防垢劑配方。(5)對兩個清潔防垢劑進行綜合評價,最終確定了一個在各種影響因素下防垢性能仍極好的配方,并在配方中增加了特制的煤粉懸浮劑,研制出一種針對煤層氣井集輸系統(tǒng)結(jié)垢的新型清潔防垢劑。(6)選擇合適的加藥設備,改造了水處理工藝流程,制定現(xiàn)場試驗方案。根據(jù)實驗方案選取了1號水處理站現(xiàn)場實驗,經(jīng)試驗,我們研制的新型清潔防垢劑取得了非常好的應用效果,解決了煤層氣井集輸系統(tǒng)的結(jié)垢問題。且經(jīng)過水質(zhì)排放指標檢測,也證實了新型清潔防垢劑的環(huán)保性。 【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE863

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