防垢劑的吸附特性及擠注壽命研究.pdf

1、結(jié)垢將嚴(yán)重影響油田的正常生產(chǎn)，目前國(guó)內(nèi)油田一般采用酸洗及井下投放液體防垢劑和固體防垢塊的方法進(jìn)行清防垢，這在一定程度上起到了較好的作用，但不能達(dá)到對(duì)地層與井筒同時(shí)防垢的目的。防垢劑井下擠注技術(shù)，即將防垢劑擠進(jìn)井筒周圍地層內(nèi)，使其吸附滯留于多孔介質(zhì)中，開(kāi)井恢復(fù)生產(chǎn)后通過(guò)緩慢解吸釋放于產(chǎn)出液中，達(dá)到長(zhǎng)效防垢的目的。從油井恢復(fù)生產(chǎn)至產(chǎn)液中防垢劑濃度低于其最低有效濃度時(shí)所用時(shí)間為防垢劑的擠注壽命。防垢劑井下擠注技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)近井帶與井筒同時(shí)防垢

2、，并且能夠保持長(zhǎng)期有效，但該技術(shù)在國(guó)內(nèi)還處在研究推廣階段，需對(duì)其作用機(jī)理、擠注工藝及擠注壽命預(yù)測(cè)模型進(jìn)行研究。 本論文通過(guò)防垢劑的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)和動(dòng)態(tài)巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，對(duì)防垢劑的吸附-解吸機(jī)理及防垢劑擠注壽命進(jìn)行了研究，評(píng)價(jià)分析了防垢劑溶液的pH值、溫度、Ca2+、粘土及巖心驅(qū)替速度和后置液體積等因素對(duì)防垢劑吸附-解吸性能及對(duì)防垢劑擠注壽命的影響。 結(jié)果表明：（1）Ca2+的存在、溫度的升高、注入防垢劑溶液后保溫靜置一定時(shí)間、

3、吸附介質(zhì)中粘土的存在、驅(qū)替速度的減小及后置液用量的增大都有利于增強(qiáng)防垢劑的吸附性能，延長(zhǎng)其擠注壽命；（2）防垢劑在石英砂與粘土表面主要通過(guò)氫鍵作用、靜電作用和Ca2+架橋作用進(jìn)行吸附。根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)向Langmuir吸附模型中分別引入影響因子及吸附速率常數(shù)，建立了防垢劑和H+的平衡吸附與非平衡吸附經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并給出了相關(guān)參數(shù)的求取方法；在此基礎(chǔ)上通過(guò)向常規(guī)傳導(dǎo)擴(kuò)散方程中引入吸附項(xiàng)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況添加了初邊界條件的方法