CN115637967A - 油田采出液的处理药剂及其在油田开发中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种油田采出液的处理药剂及其在油田开发中的应用。上述油田采出液的处理药剂包括脱钙剂，按重量份计，脱钙剂包括5～10份的可溶性镁盐、10～20份的可溶性偏铝酸盐、5～10份的可溶性碳酸盐和10～15份的螯合剂。可溶性偏铝酸盐能够抑制碳酸氢根离子水解，同时促进碳酸氢根离子电离。可溶性碳酸盐能与采出液中的钙离子结合生成碳酸钙沉淀从而被偏铝酸盐水解产生的氢氧化铝胶体吸附除去，且螯合剂也能捕获钙离子，二者的协同作用提高了水质稳定性。可溶性镁盐能调节脱钙剂体系的离子强度。螯合剂能进一步提高脱钙剂对碳酸钙的吸附作用，去除碳酸钙结垢，提高水质稳定性。上述油田采出液的处理药剂还能降低污水处理成本。
Description
技术领域
本发明涉及油田注水系统结垢处理技术领域，具体而言，涉及一种油田采出液的处理药剂及其在油田开发中的应用。
背景技术
油田随着采出液含水的上升，碳酸盐结垢问题愈发突出——处理站设备的结垢和由注水水质造成注水系统的结垢已严重影响到油田生产，油田生产中所遇到的碳酸钙结垢问题，大体可分为两种情况：(1)相互混合而产生沉淀，从而引起结垢；(2)温度、压力等条件的改变而引起的结垢。针对油田生产中碳酸钙结垢严重的问题，研究者们提出了以下几方面的解决方向：水质软化处理、投加阻垢剂、酸碱度控制和磁化处理等。
抑制碳酸钙结垢常采用的方法是对水质进行软化处理，即去除水中的Ca2+和HCO3 -或HCO3-，但这种方法适用于循环水系统。而对于水流呈单向性的油田注水系统来说，投入成本较高。
投加阻垢剂和对水质进行磁化处理的方法均能够改变结垢的形态，使其不形成难去除的硬垢。但当水质条件发生变化时，比如阻垢剂浓度的下降(阻垢剂的损耗和高温下由于水解反应造成的结构改变等)或磁化后的水经过较长时间后，仍然会产生结垢。更为重要的是水中仍然存在的碳酸钙结晶体会对注入层产生伤害。
通过超声处理和投加阻垢剂来抑制碳酸钙的结垢趋势，目前报道较多，但依然存在着碳酸钙结垢不能完全被消除的问题。
在此基础上，开发一种能够彻底解决碳酸钙结垢且成本低的处理药剂具有重要意义。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种油田采出液的处理药剂及其在油田开发中的应用，以解决现有技术中油田注水系统存在碳酸钙结垢严重且结垢处理成本高的问题。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种油田采出液的处理药剂，油田采出液的处理药剂包括脱钙剂，按重量份计，脱钙剂包括5～10份的可溶性镁盐、10～20份的可溶性偏铝酸盐、5～10份的可溶性碳酸盐和10～15份的螯合剂。
进一步地，螯合剂选自多聚磷酸盐类化合物、氨基羧酸类化合物、羟基羧酸类化合物、1,3-二酮类化合物和多胺类化合物组成的组中的一种或多种；优选地，多聚磷酸盐类化合物选自三聚磷酸钠；氨基羧酸类化合物选自乙二胺四乙酸和/或氨基三乙酸；羟基羧酸类化合物选自二羟基丁二酸和/或柠檬酸；1,3-二酮类化合物选自2-酰胺基-1,3-环己二酮类化合物、2-烷基-1,3-环己二酮类化合物和2-烷基芳基-1,3-环己二酮类化合物组成的组中的一种或多种；多胺类化合物选自氨基苯甲酸。
进一步地，按重量份计，脱钙剂还包括1～5份的粘度调节剂。
进一步地，粘度调节剂选自羧甲基纤维素钠；优选地，羧甲基纤维素钠的分子量≤10000。
进一步地，油田采出液的处理药剂还包括净水剂，净水剂包括第一净水剂和/或第二净水剂；其中，按重量份计，第一净水剂包括30～50份的无机高分子混凝剂，10～15份的可溶性锌盐、5～10份的可溶性镁盐和1～5份的阳离子絮凝剂，第一净水剂的pH为9～10；按重量份计，第二净水剂包括70～75份的阴离子聚丙烯酰胺，10～15份的碱金属无机盐和5～10份的增溶剂。
进一步地，无机高分子混凝剂选自含铁聚合盐酸盐和/或含铝聚合盐酸盐，且无机高分子混凝剂的盐基度为80～85％。
进一步地，阳离子絮凝剂选自聚二甲基二烯丙基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵共聚物和壳聚糖组成的组中的一种或多种；增溶剂选自尿素。
进一步地，按重量份计，第一净水剂还包括10～20份的络合增效剂；优选地，络合增效剂选自氧化铝和/或三氧化二铁。
进一步地，阴离子聚丙烯酰胺的平均粘均分子量为700～800万，碱金属无机盐选自氯化钠和/或氯化钾。
为了实现上述目的，本发明另一个方面还提供了上述油田采出液的处理药剂在油田开发中的应用。
应用本发明的技术方案，由于上述脱钙剂中含有可溶性偏铝酸盐，能够水解产生氢氧根离子，从而抑制碳酸氢根离子的水解，使碳酸氢根离子的浓度增大，同时促进了碳酸氢根离子的电离；同时，上述脱钙剂中含有可溶性碳酸盐，能够与采出液中的钙离子结合生成碳酸钙沉淀从而被偏铝酸盐水解产生的氢氧化铝胶体吸附除去，且螯合剂也能够捕获采出液中的钙离子，二者的协同作用共同提高了水质稳定性。采用可溶性镁盐能够调节脱钙剂体系的离子强度，中和体系中的负电荷，使整个脱钙剂体系呈电中性。采用螯合剂还有利于进一步提高脱钙剂对碳酸钙的吸附作用，从而去除油田采出液中的碳酸钙结垢，进而提高了水质稳定性。此外，上述油田采出液的处理药剂能够大大降低污水处理成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1、图2和图3示出了实施例1中采用ScaleChem结垢软件考察脱钙前后结垢量的变化情况，以及随着温度和压力的变化结垢量的预测趋势；以及
图4、图5和图6示出了实施例2中采用ScaleChem结垢软件考察脱钙前后结垢量的变化情况，以及随着温度和压力的变化结垢量的预测趋势。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术所描述的，现有的油田注水系统存在碳酸钙和硫酸钙结垢严重的问题。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种油田采出液的处理药剂，上述油田采出液的处理药剂包括脱钙剂，按重量份计，脱钙剂包括5～10份的可溶性镁盐、10～20份的可溶性偏铝酸盐、5～10份的可溶性碳酸盐和10～15份的螯合剂。
由于上述脱钙剂中含有可溶性偏铝酸盐，能够水解产生氢氧根离子，从而抑制碳酸氢根离子的水解，使碳酸氢根离子的浓度增大，同时促进了碳酸氢根离子的电离；同时，上述脱钙剂中含有可溶性碳酸盐，能够与采出液中的钙离子结合生成碳酸钙沉淀从而被偏铝酸盐水解产生的氢氧化铝胶体吸附除去，且螯合剂也能够捕获采出液中的钙离子，二者的协同作用共同提高了水质稳定性。采用可溶性镁盐能够调节脱钙剂体系的离子强度，中和体系中的负电荷，使整个脱钙剂体系呈电中性。采用螯合剂还有利于进一步提高脱钙剂对碳酸钙的吸附作用，从而去除油田采出液中的碳酸钙结垢，进而提高了水质稳定性。此外，上述油田采出液的处理药剂能够大大降低污水处理成本。
上述脱钙剂中涉及到的离子反应方程式包括：
偏铝酸根的水解平衡：AlO2 -+H2O→Al(OH)3(胶体)+OH-
碳酸氢根的水解平衡：HCO3 -+H2O→H2CO3+OH-
碳酸氢根的电离平衡：HCO3 -→H++CO3 2-
螯合剂的加入能够捕获采出液中的钙离子，在一种优选的实施方式中，螯合剂包括但不限于多聚磷酸盐类化合物、氨基羧酸类化合物、羟基羧酸类化合物、1,3-二酮类化合物和多胺类化合物组成的组中的一种或多种。为了进一步捕获采出液中的钙离子，降低钙离子浓度，优选地，多聚磷酸盐类化合物包括但不限于三聚磷酸钠；氨基羧酸类化合物包括但不限于乙二胺四乙酸和/或氨基三乙酸；羟基羧酸类化合物包括但不限于二羟基丁二酸和/或柠檬酸；1,3-二酮类化合物包括但不限于2-酰胺基-1,3-环己二酮类化合物、2-烷基-1,3-环己二酮类化合物和2-烷基芳基-1,3-环己二酮类化合物组成的组中的一种或多种；多胺类化合物包括但不限于氨基苯甲酸。
粘度调节剂能够将脱钙剂的黏度调节在合适范围内，并提高脱钙剂的流动性。在一种优选的实施方式中，按重量份计，上述脱钙剂还包括1～5份的粘度调节剂。采用上述重量份数的粘度调节剂，能够进一步增加脱钙剂的流动性。
为了更进一步提高脱钙剂的流动性，同时提高碳酸钙结垢的去除率，在一种优选的实施方式中，粘度调节剂包括但不限于羧甲基纤维素钠。为了更进一步将脱钙剂的粘度调节在合适范围内，从而提高脱钙剂的流动性，优选地，羧甲基纤维素钠的分子量≤10000。
在一种优选的实施方式中，上述油田采出液的处理药剂还包括净水剂，上述净水剂包括第一净水剂；其中，按重量份计，第一净水剂包括30～50份的无机高分子混凝剂，10～15份的可溶性锌盐、5～10份的可溶性镁盐和1～5份的阳离子絮凝剂，第一净水剂的pH为9～10。通过将脱钙剂与净水剂相结合，能够将碳酸钙结垢和污水中的悬浮颗粒等一并快速絮凝沉降，实现结垢产物与污泥的去除，从而缩短了污水处理周期；同时，还能够去除硫化氢，实现高效脱硫。
其中，无机高分子混凝剂的加入能够吸附碳酸钙沉淀，从而去除油田采出液中的碳酸钙结垢，进而提高了水质稳定性。可溶性锌盐的加入能够去除油田采出液中含有的腐蚀性硫化氢，实现硫的去除。可溶性镁盐的加入能够调节净水剂体系的离子强度，中和体系中的负电荷。阳离子絮凝剂的加入能够与无机高分子混凝剂协同作用，进一步发挥对碳酸钙沉淀的吸附作用，减少碳酸钙的结垢量。将无机高分子混凝剂、可溶性锌盐、可溶性镁盐以及可选的阳离子絮凝剂的用量限定在上述范围内，一方面，有利于将第一净水剂体系的离子强度调节在合适范围内，同时共同发挥作用提高对碳酸钙沉淀的吸附作用，减少碳酸钙的结垢量；另一方面，有利于发挥对硫化氢的去除作用，实现硫的去除，降低采出液的腐蚀性。
将第一净水剂的pH限定在上述范围内，能够使第一净水剂与碳酸钙沉淀更好地吸附、沉降，进而减少碳酸钙结垢量，提升水质质量。
在一种优选的实施方式中，上述油田采出液的处理药剂还包括净水剂，上述净水剂包括第二净水剂；按重量份计，第二净水剂包括70～75份的阴离子聚丙烯酰胺，10～15份的碱金属无机盐和5～10份的增溶剂。通过将脱钙剂与净水剂相结合，能够将碳酸钙结垢和污水中的悬浮颗粒等一并快速絮凝沉降，实现结垢产物与污泥的去除，从而缩短了污水处理周期；同时，还能够去除硫化氢，实现高效脱硫。
阴离子聚丙烯酰胺是水溶性的高分子聚合物，由于其分子链中含有极性酰胺基团，因此能够吸附水中悬浮的碳酸钙沉淀颗粒，使沉淀颗粒凝聚成大的絮凝物，进而加速沉降，起到净化水质的作用。增溶剂的加入能够使阴离子聚丙烯酰胺更好地溶解在第二净水剂体系中，进而使阴离子聚丙烯酰胺发挥净化水质的作用。将阴离子聚丙烯酰胺、碱金属无机盐和增溶剂的用量限定在上述范围内，一方面，有利于将第二净水剂的离子强度调节在合适范围内，同时使阴离子聚丙烯酰胺更好地溶解在其中；另一方面，有利于第二净水剂对碳酸钙沉淀颗粒的絮凝和沉降作用，有利于碳酸钙结垢量的减少同时净化水质。
在一种优选的实施方式中，无机高分子混凝剂包括但不限于含铁聚合盐酸盐和/或含铝聚合盐酸盐，且无机高分子混凝剂的盐基度为80～85％。含铁聚合盐酸盐和/或含铝聚合盐酸盐在水中能够产生多种高价和多核离子，这些离子可以对悬浮在水中的胶体颗粒物进行电解中和，达到净水的作用。
盐基度是衡量氯化铝中氢氧根离子的指标，其定义为含铁聚合盐酸盐中羟基与铝的当量百分比或含铝聚合盐酸盐中羟基与铁的当量百分比。相比于其它范围，将无机高分子混凝剂的盐基度限定在上述范围内，有利于提高无机高分子混凝剂对碳酸钙沉淀的絮凝和沉淀效果，进而有利于降低碳酸钙结垢量同时净化水质。
在一种优选的实施方式中，阳离子絮凝剂包括但不限于聚二甲基二烯丙基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵共聚物和壳聚糖组成的组中的一种或多种。采用上述种类的阳离子絮凝剂有利于进一步发挥对碳酸钙沉淀的吸附作用，与无机高分子混凝剂协同作用，减少碳酸钙的结垢量。
在一种优选的实施方式中，增溶剂包括但不限于尿素。上述种类的增溶剂具有酰胺基团或氨基基团，根据相似相容原理，采用上述种类的增溶剂能够进一步促进阴离子聚丙烯酰胺在第二净水剂体系中的溶解，进而进一步有利于阴离子聚丙烯酰胺发挥净化水质的作用。
在一种优选的实施方式中，按重量份计，第一净水剂还包括10～20份的络合增效剂。采用络合增效剂能够使螯合剂具有更强的螯合作用，从而提高产品的稳定性。为了进一步提高产品的稳定性，优选地，络合增效剂包括但不限于氧化铝和/或三氧化二铁。
在一种优选的实施方式中，阴离子聚丙烯酰胺的平均粘均分子量为700～800万，碱金属无机盐包括但不限于氯化钠和/或氯化钾。将阴离子聚丙烯酰胺的平均分子量限定在上述范围内，有利于进一步发挥净化水质的作用。
本申请第二方面还提供了一种上述油田采出液的处理药剂在油田开发中的应用。采用脱钙剂能够形成碳酸钙沉淀，并且捕获采出液中的钙离子，提高了水质稳定性。通过将脱钙剂与净水剂相结合，能够将碳酸钙结垢和污水中的悬浮颗粒等一同快速絮凝沉降，实现结垢产物与污泥的去除，从而缩短了污水处理周期；同时，还能够去除硫化氢，实现高效脱硫。此外，将上述油田采出液的处理药剂应用在油田开发中，能够大大降低污水处理成本。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
本产品配方适用于低浓度Ca2+(＜300mg/L)，高浓度HCO3 -(＞1000mg/L)的含油污水水质的结垢控制。其中，按重量份计，脱钙剂包括5份工业级氯化镁(鑫瑞先进化工)、10份偏铝酸钠、10份碳酸钠、1份羧甲基纤维素钠(分子量为10000)、5份螯合剂(其中，乙二胺四乙酸和氨基三乙酸的重量比为2:1)，其余69份为水，利用pH值调节剂控制脱钙剂的pH＝10.5；按重量份计，第一净水剂包括40份聚合氯化铝PAC(盐基度82％)、2份聚二甲基二烯丙基氯化铵、10份氯化锌，其余48份为水，第一净水剂的pH为9.5；按重量份计，第二净水剂包括1份阴离子聚丙烯酰胺、5份氯化钠、5份尿素，其余89份为水。
(1)脱钙剂的制备：将10份偏铝酸盐与10份碳酸盐在30℃条件下与水搅拌30min至混合均匀，得到混合液；将上述混合液与5份工业级氯化镁(鑫瑞先进化工)搅拌均匀，再熟化4h；熟化后得到的混合液与羧甲基纤维素钠混合，最终得到脱钙剂。
(2)第一净水剂的制备：将PAC与pH调节剂混合并进行均质化聚合反应，反应时间为1h，得到均质化聚合产物；再加入10份氯化锌，并搅拌0.5h进行反应；再加入2份聚二甲基二烯丙基氯化铵，进行复合反应，得到第一净水剂。
(3)第二净水剂的制备：将1份阴离子聚丙烯酰胺分散在水中形成1％的分散液，并熟化24h，将5份氯化钠与5份尿素与熟化后的阴离子聚丙烯酰胺分散液混合，搅拌至均匀，得到第二净水剂。
(4)采用烧杯试验法考察脱钙前后结垢量变化情况。在盛有1000mL含油污水的烧杯中，先投加100mg/L或200mg/L脱钙剂，叶轮搅拌均匀反应时间约在30min后，在快速搅拌条件下(速度梯度G值为200s-1)加入第一净水剂200mg/L反应3min，再加入第二净水剂10mg/L，继续在搅拌条件下反应3min，停止搅拌，静置沉降30min，得到上清液。取上清液进行分析。
如图1、图2和图3所示，采用ScaleChem结垢软件考察脱钙前后结垢量的变化情况，以及随着温度和压力的变化结垢量的预测趋势。其中，图1为未投加脱钙剂的油田采出液，图2为投加100mg/L脱钙剂处理后的油田采出液，图3为投加200mg/L脱钙剂处理后的油田采出液。图1中曲线(a1)表示CaCO3结垢含量，曲线(b1)表示CaCO3结垢趋势，曲线(c1)表示CaSO4·2H2O的结垢趋势，曲线(d1)表示CaSO4结垢趋势；图2中曲线(a2)表示CaCO3结垢含量，曲线(b2)表示CaSO4·2H2O的结垢趋势，曲线(c2)CaSO4结垢趋势，曲线(d2)表示CaCO3结垢趋势；图3中曲线(a3)表示CaCO3结垢含量，曲线(b3)表示CaCO3结垢趋势，曲线(c3)表示CaSO4·2H2O的结垢趋势，曲线(d3)CaSO4结垢趋势。结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为60％。
实施例2
与实施例1的区别在于：按重量份计，脱钙剂包括5份工业级氯化镁(鑫瑞先进化工)、15份偏铝酸钠、10份碳酸钠、2份羧甲基纤维素钠(分子量为10000)、5份螯合剂(乙二胺四乙酸和氨基三乙酸的重量比为2:1)，其余53份为水，利用pH值调节剂控制脱钙剂的pH＝10.5；按重量份计，第一净水剂包括40份聚合氯化铝PAC(盐基度82％)、1份聚二甲基二烯丙基氯化铵、10份氯化锌，其余48份为水，第一净水剂的pH为10；按重量份计，第二净水剂包括1份阴离子聚丙烯酰胺、7份氯化钠、5份尿素，其余88份为水。
如图4、图5和图6所示，采用ScaleChem结垢软件考察脱钙前后结垢量的变化情况，以及随着温度和压力的变化结垢量的预测趋势。其中，图4为油田现场处理站来液碳酸盐结垢趋势，图5为投加100mg/L脱钙剂处理后的油田采出液，注水压力为16MPa，图6为投加200mg/L脱钙剂处理后的油田采出液，注水压力为19MPa；且图4中曲线(a4)表示CaCO3结垢含量，曲线(b4)表示CaCO3结垢趋势，曲线(c4)表示CaSO4·2H2O的结垢趋势，曲线(d4)CaSO4结垢趋势；图5中曲线(a5)表示CaCO3结垢含量，曲线(b5)表示CaSO4·2H2O的结垢趋势，曲线(c5)CaSO4结垢趋势，曲线(d5)表示CaCO3结垢趋势；图6中曲线(a6)表示CaCO3结垢含量，曲线(b6)表示CaCO3结垢趋势，曲线(c6)表示CaSO4·2H2O的结垢趋势，曲线(d6)CaSO4结垢趋势。
与现场注水系统中净化水结垢趋势图4相比，投加200mg/L上述脱钙剂后水分别在注水压力16MPa和19MPa条件下，地层温度约在70℃下，其碳酸钙结垢量分别降低210mg/L和215mg/L，碳酸钙脱除率分别为59％和61％。
实施例3
与实施例1的区别在于：按重量份计，脱钙剂包括10份工业级氯化镁(鑫瑞先进化工)、20份偏铝酸钠、5份碳酸钠、10份螯合剂(乙二胺四乙酸和氨基三乙酸的重量比为2:1)，其余55份为水。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为55％。
实施例4
与实施例1的区别在于：按重量份计，脱钙剂包括10份工业级氯化镁(鑫瑞先进化工)、20份偏铝酸钠、5份碳酸钠、15份螯合剂(乙二胺四乙酸和氨基三乙酸的重量比为2:1)，其余55份为水。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为57％。
实施例5
与实施例1的区别在于：按重量份计，脱钙剂包括10份工业级氯化镁(鑫瑞先进化工)、20份偏铝酸钠、5份碳酸钠、20份螯合剂(乙二胺四乙酸和氨基三乙酸的重量比为2:1)，其余55份为水。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为52％。
实施例6
与实施例1的区别在于：按重量份计，脱钙剂包括5份工业级氯化镁(鑫瑞先进化工)、10份偏铝酸钠、10份碳酸钠、5份羧甲基纤维素钠，其余70份为水。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为56％。
实施例7
与实施例1的区别在于：不加入羧甲基纤维素钠。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量降低，脱钙率为52％。
实施例8
与实施例1的区别在于：羧甲基纤维素钠的分子量为30000。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为56％。
实施例9
与实施例1的区别在于：按重量份计，第一净水剂包括30份聚合氯化铝PAC、10份氯化锌、10份可溶性氯化镁、1份聚二甲基二烯丙基氯化铵，其余39份为水，且第一净水剂的pH为10。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为58％。
实施例10
与实施例1的区别在于：按重量份计，第一净水剂包括50份聚合氯化铝PAC、10份氯化锌、5份可溶性氯化镁、5份聚二甲基二烯丙基氯化铵，其余30份为水，且第一净水剂的pH为10。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为60％。
实施例11
与实施例1的区别在于：按重量份计，第一净水剂包括20份聚合氯化铝PAC、15份氯化锌、15份可溶性氯化镁、10份聚二甲基二烯丙基氯化铵，其余40份为水，且第一净水剂的pH为5
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为56％。
实施例12
与实施例1的区别在于：按重量份计，第二净水剂包括70份阴离子聚丙烯酰胺、10份氯化钠、10份尿素，其余10份为水。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为59％。
实施例13
与实施例1的区别在于：按重量份计，第二净水剂包括75份阴离子聚丙烯酰胺、15份氯化钠、5份尿素，其余5份为水。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为59％。
实施例14
与实施例1的区别在于：按重量份计，第二净水剂包括50份阴离子聚丙烯酰胺、1份氯化钠、1份尿素，其余48份为水。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为58％。
实施例15
与实施例1的区别在于：无机高分子混凝剂聚合氯化铝的盐基度为80％。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为60％。
实施例16
与实施例1的区别在于：无机高分子混凝剂聚合氯化铝的盐基度为85％。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为61％。
实施例17
与实施例1的区别在于：无机高分子混凝剂聚合氯化铝的盐基度为40％。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为45％。
实施例18
与实施例1的区别在于：无机高分子混凝剂为含铁聚合盐酸盐。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为56％。
实施例19
与实施例1的区别在于：螯合剂为乙二胺四乙酸。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为59％。
实施例20
与实施例1的区别在于：第一净水剂还包括10份的络合增效剂氧化铝。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为58％。
实施例21
与实施例1的区别在于：第一净水剂还包括20份的络合增效剂氧化铝。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为58％。
实施例22
与实施例1的区别在于：阴离子聚丙烯酰胺的平均粘均分子量为700万。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为59％。
实施例23
与实施例1的区别在于：阴离子聚丙烯酰胺的平均粘均分子量为800万。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为58％。
实施例24
与实施例1的区别在于：阴离子聚丙烯酰胺的平均粘均分子量为300万。
结果表明：处理后的水中Ca2+和HCO3 -离子的含量均有明显降低，脱钙率为40％。
对比例1
与实施例1的区别在于：投加阻垢剂。对比例1与实施例中不同结垢控制技术的性能测试结果见表1。
表1
对比例2
与实施例1的区别在于：未添加可溶性镁盐和可溶性偏铝酸盐。
结果表明：脱钙率为40.5％。
对比例3
与实施例1的区别在于：未添加螯合剂和可溶性碳酸盐。
结果表明：脱钙率为45.6％。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
比较实施例1至5以及对比例1至3可知，采用本申请的技术方案，由于上述脱钙剂中含有可溶性偏铝酸盐，能够水解产生氢氧根离子，从而抑制碳酸氢根离子的水解，使碳酸氢根离子的浓度增大，同时促进了碳酸氢根离子的电离；同时，上述脱钙剂中含有可溶性碳酸盐，能够与采出液中的钙离子结合生成碳酸钙沉淀从而被偏铝酸盐水解产生的氢氧化铝胶体吸附除去，且螯合剂也能够捕获采出液中的钙离子，二者的协同作用共同提高了水质稳定性。采用可溶性镁盐能够调节脱钙剂体系的离子强度，中和体系中的负电荷，使整个脱钙剂体系呈电中性。采用螯合剂还有利于进一步提高脱钙剂对碳酸钙的吸附作用，从而去除油田采出液中的碳酸钙结垢，进而提高了水质稳定性。
比较实施例1、6和7可知，将粘度调节剂的用量限定在本申请优选范围内，能够进一步增加脱钙剂的流动性。
比较实施例1和8可知，将羧甲基纤维素钠的分子量限定在本申请优选范围内，更进一步将脱钙剂的粘度调节在合适范围内，从而提高脱钙剂的流动性。
比较实施例1、9至11可知，将无机高分子混凝剂、可溶性锌盐、可溶性镁盐以及可选的阳离子絮凝剂的用量限定在上述范围内，一方面，有利于将第一净水剂体系的离子强度调节在合适范围内，同时共同发挥作用提高对碳酸钙沉淀的吸附作用，减少碳酸钙的结垢量；另一方面，有利于发挥对硫化氢的去除作用，实现硫的去除，降低采出液的腐蚀性。
比较实施例1、12至14可知，将阴离子聚丙烯酰胺、碱金属无机盐和增溶剂的用量限定在上述范围内，一方面，有利于将第二净水剂的离子强度调节在合适范围内，同时使阴离子聚丙烯酰胺更好地溶解在其中；另一方面，有利于第二净水剂对碳酸钙沉淀颗粒的絮凝和沉降作用，有利于碳酸钙结垢量的减少同时净化水质。
比较实施例1、15至17可知，相比于其它范围，将无机高分子混凝剂的盐基度限定在本申请优选范围内，有利于提高无机高分子混凝剂对碳酸钙沉淀的絮凝和沉淀效果，进而有利于降低碳酸钙结垢量同时净化水质。
比较实施例1和18可知，含铁聚合盐酸盐和/或含铝聚合盐酸盐在水中能够产生多种高价和多核离子，这些离子可以对悬浮在水中的胶体颗粒物进行电解中和，达到净水的作用。
比较实施例1和19可知，采用本申请优选种类的螯合剂，有利于进一步捕获采出液中的钙离子，降低钙离子浓度。
比较实施例1、20和21可知，采用本申请优选的络合增效剂种类和用量范围，有利于提高产品的稳定性和脱钙效果。
比较实施例1、22至24可知，将阴离子聚丙烯酰胺的平均粘均分子量限定在本申请优选范围内，有利于进一步发挥阴离子聚丙烯酰胺的净化水质的作用。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种油田采出液的处理药剂，其特征在于，所述油田采出液的处理药剂包括脱钙剂，按重量份计，所述脱钙剂包括5～10份的可溶性镁盐、10～20份的可溶性偏铝酸盐、5～10份的可溶性碳酸盐和10～15份的螯合剂。
2.根据权利要求1所述的油田采出液的处理药剂，所述螯合剂选自多聚磷酸盐类化合物、氨基羧酸类化合物、羟基羧酸类化合物、1,3-二酮类化合物和多胺类化合物组成的组中的一种或多种；
优选地，所述多聚磷酸盐类化合物选自三聚磷酸钠；
所述氨基羧酸类化合物选自乙二胺四乙酸和/或氨基三乙酸；
所述羟基羧酸类化合物选自二羟基丁二酸和/或柠檬酸；
所述1,3-二酮类化合物选自2-酰胺基-1,3-环己二酮类化合物、2-烷基-1,3-环己二酮类化合物和2-烷基芳基-1,3-环己二酮类化合物组成的组中的一种或多种；
所述多胺类化合物选自氨基苯甲酸。
3.根据权利要求1或2所述的油田采出液的处理药剂，其特征在于，按重量份计，所述脱钙剂还包括1～5份的粘度调节剂。
4.根据权利要求3所述的油田采出液的处理药剂，其特征在于，所述粘度调节剂选自羧甲基纤维素钠；
优选地，所述羧甲基纤维素钠的分子量≤10000。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的油田采出液的处理药剂，其特征在于，所述油田采出液的处理药剂还包括净水剂，所述净水剂包括第一净水剂和/或第二净水剂；
其中，按重量份计，所述第一净水剂包括30～50份的无机高分子混凝剂，10～15份的可溶性锌盐、5～10份的可溶性镁盐和1～5份的阳离子絮凝剂，所述第一净水剂的pH为9～10；
按重量份计，所述第二净水剂包括70～75份的阴离子聚丙烯酰胺，10～15份的碱金属无机盐和5～10份的增溶剂。
6.根据权利要求5所述的油田采出液的处理药剂，其特征在于，所述无机高分子混凝剂选自含铁聚合盐酸盐和/或含铝聚合盐酸盐，且所述无机高分子混凝剂的盐基度为80～85％。
7.根据权利要求5所述的油田采出液的处理药剂，其特征在于，所述阳离子絮凝剂选自聚二甲基二烯丙基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵共聚物和壳聚糖组成的组中的一种或多种；所述增溶剂选自尿素。
8.根据权利要求5所述的油田采出液的处理药剂，其特征在于，按重量份计，所述第一净水剂还包括10～20份的络合增效剂；
优选地，所述络合增效剂选自氧化铝和/或三氧化二铁。
9.根据权利要求5所述的油田采出液的处理药剂，其特征在于，所述阴离子聚丙烯酰胺的平均粘均分子量为700～800万，所述碱金属无机盐选自氯化钠和/或氯化钾。
10.一种权利要求1至9中任一项所述的油田采出液的处理药剂在油田开发中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202110821634.3A CN115637967A (zh) | 2021-07-20 | 2021-07-20 | 油田采出液的处理药剂及其在油田开发中的应用 |
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