韓成浩,賈雅妮,王壯壯
(河北科技大學(xué)理工學(xué)院,河北石家莊 050000)
我國(guó)是貧油大國(guó),90%以上的油田已進(jìn)入三次采油階段[1],采油過程中,保持油水井的暢通是采油工程的核心環(huán)節(jié)[2],在采油過程中,鉆井液、高聚物、微生物等均會(huì)對(duì)地層造成傷害[3],造成油氣采出通道堵塞,導(dǎo)致油井減產(chǎn)或停產(chǎn)[4],已成為采油工業(yè)重大難題[5]。本文涉及的油井復(fù)合解堵劑以過氧化物為主要成分,并添加了緩蝕劑等輔料。
聚合物選用聚丙烯酰胺,測(cè)定油井復(fù)合解堵劑對(duì)其降解效果。配制5組2%的聚丙烯酰胺溶液200mL,混合均勻,配制不同濃度的油井復(fù)合解堵劑各200mL,混合均勻,將上述兩種溶液混合,攪拌均勻,置于60℃水浴鍋中,測(cè)定6h內(nèi)的聚丙烯酰胺降解變化,結(jié)果如圖1所示。
圖1 不同濃度油井復(fù)合解堵劑對(duì)聚丙烯酰胺降解率的影響
從圖1可知,油井復(fù)合解堵劑的濃度越高聚丙烯酰胺降解越快,油井復(fù)合解堵劑的濃度為500×10-6時(shí),降解率還不到25%,當(dāng)濃度升高到3 000×10-6時(shí)降解率已達(dá)到85%,濃度為4 000×10-6時(shí)已經(jīng)超過95%,而濃度5 000×10-6時(shí)的降解和4 000×10-6時(shí)的相差不大。
CAN-1是一種陰陽非三元共聚物,不溶于水,將其粉碎后,其性質(zhì)類似微膠,可用作堵劑,以此測(cè)定油井復(fù)合解堵劑對(duì)微膠的降解率。在60℃時(shí)測(cè)定不同濃度的油井復(fù)合解堵劑的微膠降解率,結(jié)果見表1。
表1 不同濃度油井復(fù)合解堵劑對(duì)微膠的降解率
由表1可知,濃度為4 000×10-6的油井復(fù)合解堵劑對(duì)CAN-1具有很好的降解效果,降解率可達(dá)到98.2%,微膠CAN-1在溶液中能夠很好的溶解。
針對(duì)油田注水、污水處理中常見的硫酸鹽還原菌(簡(jiǎn)稱SRB)及腐生菌(簡(jiǎn)稱TGB),采用絕跡稀釋法,測(cè)定油井復(fù)合解堵劑對(duì)這兩種菌的殺菌效果,結(jié)果見表2、表3。
表2 油井復(fù)合解堵劑對(duì)SRB的殺菌效果
從表2可以得知,30×10-6的油井復(fù)合解堵劑在30min內(nèi)即可將SRB幾近殺死,殺菌率可達(dá)100%;而據(jù)文獻(xiàn)可知,250×10-6的1227(傳統(tǒng)的殺菌劑)經(jīng)30min后污水樣中仍然長(zhǎng)菌,對(duì)SRB的殺菌率<99%,可見油井復(fù)合解堵劑的殺菌作用快,致死時(shí)間短。
表3 油井復(fù)合解堵劑的對(duì)SRB殺菌效果
由表3可知,TGB較SRB更易被殺死,5ppm的油井復(fù)合解堵劑在15min內(nèi)即可將TGB全部殺死,殺菌作用快,致死時(shí)間短。
實(shí)驗(yàn)測(cè)定了不同濃度的油井復(fù)合解堵劑在溫度為60℃下的除硫率,結(jié)果見表4。
表4 不同濃度油井復(fù)合解堵劑的除硫率
從表4看出,油井復(fù)合解堵劑在濃度超過2 000×10-6時(shí),除硫率都達(dá)到99%以上,滿足實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)要求。
實(shí)驗(yàn)采用失重法測(cè)定油井復(fù)合解堵劑在溫度為60℃時(shí)對(duì)碳鋼的腐蝕率,測(cè)得平均腐蝕率為0.076mm/a,為輕度腐蝕,低于標(biāo)準(zhǔn)的要求。
油井復(fù)合解堵劑以過氧化物為主要成分,并添加了緩蝕劑等輔料。通過降解實(shí)驗(yàn)、殺菌實(shí)驗(yàn)、除硫?qū)嶒?yàn)、腐蝕實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:①油井復(fù)合解堵劑對(duì)聚丙烯酰胺、微膠形成的堵塞物降解效果良好,降解后溶液黏度大大降低;②油井復(fù)合解堵劑可在低濃度下短時(shí)間內(nèi)有效殺滅硫酸鹽還原菌和腐生菌,殺菌效果良好;③油井復(fù)合解堵劑除硫率高,能滿足實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)要求;④油井復(fù)合解堵劑對(duì)碳鋼的腐蝕為輕度腐蝕,能夠應(yīng)用到碳鋼管路上。