CN102967691A - 油田用缓蚀剂油水分配系数与缓蚀效率的评价方法及装置 - Google Patents

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刘宗昭
胡涛
闫化云
廖伍彬
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Abstract

本发明公开了一种油田用缓蚀剂油水分配系数与缓蚀效率的评价方法，包括以下步骤：一）选定不含缓蚀剂的目标油水混合物，取其水相做水样，测定空白和含有缓蚀剂水样的腐蚀速率；二）计算缓蚀率；三）绘制水样缓蚀率和腐蚀速率-缓蚀剂浓度标准曲线；四）测定现场含有缓蚀剂的油水混合物水相腐蚀速率；从标准曲线上查出其水相的缓蚀剂浓度；五）计算获得缓蚀剂油水分配系数。本发明还公开了一种用于实现上述方法的装置。本发明能够方便快速地获得现场油水混合物水相缓蚀剂浓度，然后通过简单计算获得缓蚀剂油水分配系数，掌握进入水相的有效缓蚀剂百分率，为确定缓蚀剂的种类和加入浓度提供可靠的理论依据，以节约油田的生产和运输成本。

Description

油田用缓蚀剂油水分配系数与缓蚀效率的评价方法及装置
技术领域
本发明涉及油田化学领域，特别是涉及一种油田用缓蚀剂油水分配系数与缓蚀效率的评价方法及装置。
背景技术
目前，油田缓蚀剂效率评价方法主要包括：静态和动态失重挂片法及电化学法；缓蚀剂效率评价体系主要局限于水相体系，针对油水分离后缓蚀剂油水分配系数和缓蚀效率评估都是采用先将缓蚀剂加入混合流体，分离后再采用动态挂片和电化学技术进行评价的方式，该方法存在操作时间长，同时操作过程中容易混入氧气，影响缓蚀剂的效果评估。
专利号为02283949.6的中国实用新型专利公开了一种高温高压变速多组缓蚀剂评价装置，它由齿轮传动箱、恒温烘箱、挂片筒和滚动轴组成，挂片筒可承受高温高压，并能充腐蚀气体，滚动轴最高转速可达28转／分。该装置可以模拟油井、注水井的高温、高压、高流速状态，实现了油井及注水井介质条件下的缓蚀剂评价，对油井及注水井介质的缓蚀剂优选提供了科学方法，节约了油水井因腐蚀增加的生产成本。但上述专利只公开了它能用于评价缓蚀效率，并没有公开它可用于测定缓蚀剂在油水混合体系中的分配系数，从而不能为合理的确定缓蚀剂种类和用量提供可靠的理论依据。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种油田用缓蚀剂油水分配系数与缓蚀效率的评价方法及装置。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的一个技术方案是：一种油田用缓蚀剂油水分配系数与缓蚀效率的评价方法，包括以下步骤：
一）选定不含缓蚀剂的目标油水混合物，待目标油水混合物油水分离后，取其水相获得水样，并向水样内加入以单位水样体积计的不同浓度的缓蚀剂，分别测定空白和含有缓蚀剂水样的腐蚀速率；
二）计算含有缓蚀剂水样的缓蚀率：
R=（V0-V含）／V0
其中，R为缓蚀率，V0为空白水样的腐蚀速率,V含为含有缓蚀剂水样的腐蚀速率；
三）绘制目标油水混合物水样的缓蚀率和腐蚀速率-缓蚀剂浓度标准曲线；
四）测定现场含有缓蚀剂的油水混合物水相腐蚀速率；然后根据现场油水混合物水相的腐蚀速率从标准曲线上直接查出现场油水混合物水相的缓蚀剂浓度；
五）用现场油水混合物水相的缓蚀剂浓度除以在油水混合物入口处加入的以单位生产水体积计的缓蚀剂浓度，获得缓蚀剂油水分配系数。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的另一个技术方案是：一种油田用缓蚀剂油水分配系数与缓蚀效率的评价装置，包括一封闭容器，所述容器设置在恒温系统内，所述容器上连接有气体连续注入系统、腐蚀速率测试分析系统和废气吸收系统，所述腐蚀速率测试分析系统包括分别伸入到油水混合物气相、油相和水相内的三种腐蚀速率测试探针。
本发明具有的优点和积极效果是：本发明提供的方法通过在实验室绘制标准曲线，能够方便快速地获得现场油水混合物水相缓蚀剂浓度，然后通过简单计算获得缓蚀剂油水分配系数，掌握进入水相的有效缓蚀剂百分率，为确定缓蚀剂的种类和加入浓度提供可靠的理论依据，以节约石油的生产和运输成本。本发明提供的装置通过采用腐蚀速率测试探针的结构，能够快速检测加入缓蚀剂后油水混合物的腐蚀速率，以及缓蚀剂经过油水分配后，在水相、油相和气相的缓蚀效果，并且本发明通过配备的恒温系统、气体连续注入系统和废气吸收系统能够模拟现场环境，为油田生产提供可靠数据。
附图说明
图1为本发明油田用缓蚀剂油水分配系数与缓蚀效率的评价方法的标准曲线；
图2为本发明油田用缓蚀剂油水分配系数与缓蚀效率的评价装置的结构示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
某油田海底管道油水混输流体前加入缓蚀剂H101，破乳剂和防垢剂，缓蚀剂加注量以生产水体积计算为25mg/L；该海底管道长约32Km，停留时间约7小时，在海底管道出口的油水样显示，CO2含量35%，H2S含量为10mg/L，压力0.3MPa，温度为40℃，含水56%；在海底管道出口，油水混合物出现了明显的油水分离。为了掌握油水混合物输送前加入的缓蚀剂是否还能很好地控制水相和油相的腐蚀速率，使用本发明提供的方法对该种状况下油相和水相的腐蚀速率和缓蚀剂分配系数进行了测试。测试过程如下：
一）事先获取现场不含缓蚀剂H101的油水混合物，待其油水分离后，取其水相获得水样，并向水样内加入以单位水样体积计的不同浓度的缓蚀剂，分别测定空白和含有缓蚀剂水样的腐蚀速率；测试时间为72小时；
二）计算含有缓蚀剂水样的缓蚀率：
R=（V0-V含）／V0
其中，R为缓蚀率，V0为空白水样的腐蚀速率,V含为含有缓蚀剂水样的腐蚀速率；
三）绘制目标油水混合物水样的缓蚀率和腐蚀速率-缓蚀剂浓度标准曲线，请参见图1；
四）测定现场含有缓蚀剂的油水混合物水相腐蚀速率；然后根据现场油水混合物水相的腐蚀速率从标准曲线上直接查出现场油水混合物水相的缓蚀剂浓度；
五）用现场油水混合物水相的缓蚀剂浓度除以在油水混合物入口处加入的以单位生产水体积计的缓蚀剂浓度，获得缓蚀剂油水分配系数。
用于测定腐蚀速率的装置请参见图2，包括一封闭容器3，所述容器3设置在恒温系统4内，所述容器3上连接有气体连续注入系统5、腐蚀速率测试分析系统1和废气吸收系统6，所述腐蚀速率测试分析系统1包括分别伸入到油水混合物气相A、油相B和水相C内的三种腐蚀速率测试探针2。将待测样放置在容器内，采用高灵敏度腐蚀速率测试探针能快速检测样品的腐蚀速率，并且该装置通过控制恒温系统、气体连续注入系统和废气吸收系统能够精确模拟现场环境。在使用前，应对控温装置，气体流量计，高灵敏度腐蚀速率测试探针等设备进行标定。
本发明提供的方法和装置能够在低压0.5MPa和室温~95℃的温度范围内，测定油田用缓蚀剂在油水混合体系中的分配系数和缓蚀效率。可以实现不同温度，压力，不同气体组成环境中，缓蚀剂在油水分离后的缓蚀率测定。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种油田用缓蚀剂油水分配系数与缓蚀效率的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
一）选定不含缓蚀剂的目标油水混合物，待目标油水混合物油水分离后，取其水相获得水样，并向水样内加入以单位水样体积计的不同浓度的缓蚀剂，分别测定空白和含有缓蚀剂水样的腐蚀速率；
二）计算含有缓蚀剂水样的缓蚀率：
R=（V0-V含）／V0
其中，R为缓蚀率，V0为空白水样的腐蚀速率,V含为含有缓蚀剂水样的腐蚀速率；
三）绘制目标油水混合物水样的缓蚀率和腐蚀速率-缓蚀剂浓度标准曲线；
四）测定现场含有缓蚀剂的油水混合物水相腐蚀速率；然后根据现场油水混合物水相的腐蚀速率从标准曲线上直接查出现场油水混合物水相的缓蚀剂浓度；
五）用现场油水混合物水相的缓蚀剂浓度除以在油水混合物入口处加入的以单位生产水体积计的缓蚀剂浓度，获得缓蚀剂油水分配系数。
2.一种油田用缓蚀剂油水分配系数与缓蚀效率的评价装置，其特征在于，包括一封闭容器，所述容器设置在恒温系统内，所述容器上连接有气体连续注入系统、腐蚀速率测试分析系统和废气吸收系统，所述腐蚀速率测试分析系统包括分别伸入到油水混合物气相、油相和水相内的三种腐蚀速率测试探针。
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