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青潔能超分子技術(shù)應(yīng)用于油田生產(chǎn)的專利技術(shù)

油層解堵和管網(wǎng)在線除垢、防腐技術(shù)特點：

超分子膜化系列藥劑，主要通過超分子藥劑的選擇組裝作用，開辟了清洗、防腐和水處理的新模式，摒棄傳統(tǒng)的水質(zhì)穩(wěn)定處理模式，開辟金屬表面穩(wěn)定處理模式，將金屬表面的銹垢、水垢等熱阻大的污垢分散到水里，反而提高水的導(dǎo)熱能力，化害為利；形成的超分子膜徹底解決了換熱器的傳熱瓶頸，節(jié)能節(jié)水，提高換熱效率，延長設(shè)備使用壽命。對于油田生產(chǎn)特點，采用超分子技術(shù)主要有如下優(yōu)點：

1、可以實現(xiàn)在線超分子清洗預(yù)膜，不動管柱，操作簡便、安全、無污染。

2、可以一步同時清除無機(jī)物、有機(jī)物污垢，還可以清除土酸難以清洗的硫酸鈣垢、、鋇鍶垢、結(jié)蠟等難溶垢。

3、對油管、套管等金屬設(shè)備幾乎無腐蝕，確保設(shè)備安全，形成的超分子膜可以延長系統(tǒng)使用壽命，減緩二次污染和腐蝕。

4、超分子膜減少液體流動阻力，提高管道輸送效率，提高油井和管網(wǎng)的生產(chǎn)效率。。

5、水溶性的超分子藥劑的分散、除垢作用可以將原油從巖隙滲透剝離，擴(kuò)大油層孔隙率，但不破壞巖石骨架，避免了酸化對油井的腐蝕和對巖隙結(jié)構(gòu)的破壞，提高油的相對滲透率，減少酸化易造成所謂的“水堵”事故，改善稠油的流動性，提高油井產(chǎn)量。

6、超分子藥劑可耐高溫，一般緩蝕阻垢劑在大于55℃時，緩蝕效果顯著降低，而超分子藥劑在高溫時反應(yīng)更快，形成的超分子膜更致密。

7、超分子藥劑是中性，無毒無味，綠色環(huán)保，不污染環(huán)境，藥劑溶解于水而隋水流動，不溶解、乳化、破壞原油；隨著水流動從而對集輸管網(wǎng)和注水井、油井有清洗養(yǎng)護(hù)作用，對油田的整個生產(chǎn)系統(tǒng)有保養(yǎng)助采作用，既沒有清洗的污染，也沒有酸化反排的污染，低濃度藥劑也有緩蝕阻垢、解堵助采的效果，是一種既環(huán)保又高效的藥劑和工藝。

調(diào)研油田的井及管網(wǎng)的結(jié)垢問題：

油田的輸油管網(wǎng)和油井系統(tǒng)容易腐蝕結(jié)垢，污垢主要是水垢和結(jié)蠟，也有大量銹垢，結(jié)垢會明顯降低流量和產(chǎn)量，嚴(yán)重的甚至堵塞、卡泵；腐蝕除了常規(guī)的化學(xué)腐蝕，更重要的是結(jié)垢導(dǎo)致管徑變細(xì)，流速增大，加快下沉的泥沙對管道底部的磨蝕速度，導(dǎo)致管網(wǎng)泄露。所以，對于油田管網(wǎng)和井系統(tǒng)來說，結(jié)垢是第一危害，直接影響采收率和經(jīng)濟(jì)效益，是國內(nèi)諸多油田面臨的一大挑戰(zhàn)。

目前油田采油的結(jié)垢問題還沒有徹底高效的解決辦法，堵井、卡泵，管線堵塞情況經(jīng)常發(fā)生，每天要浪費大量熱水和機(jī)械人工洗井，保養(yǎng)管網(wǎng)，急需有在線環(huán)保技術(shù)解決井及管網(wǎng)的結(jié)垢問題。

青潔能中性在線超分子除垢技術(shù)

1.中性在線超分子除垢技術(shù)原理

中性在線超分子除垢技術(shù)是青潔能節(jié)能減排技術(shù)的重要組成部分，是替代傳統(tǒng)化學(xué)除垢技術(shù)的新一代技術(shù)。藥劑呈中性，對設(shè)備不產(chǎn)生腐蝕，對環(huán)境不產(chǎn)生污染，高效環(huán)保，是安全清潔技術(shù)的理想選擇。

該技術(shù)是建立在超分子理論的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的。它是通過分子的選擇性組裝作用形成超分子微粒，超分子微粒的外層空電子軌道，部分借給金屬的自由電子活動，超分子藥劑分子就和金屬形成了穩(wěn)定的超分子結(jié)構(gòu)，在金屬表面組成穩(wěn)定的超分子膜。在超分子膜組裝形成的同時，由于藥劑分子在水里的布朗運(yùn)動和振動作用，將金屬表面的各種銹垢、結(jié)晶垢、油垢、泥垢等污垢分散溶解到溶液中，在金屬表面無顆粒殘留。同時形成了穩(wěn)定、致密的單分子膜層，具有類似于荷葉的防腐、拒污效果，能阻止各種污垢的再次附著。起到清洗和防腐防垢的雙重作用。

本技術(shù)在施工中使用的清洗藥劑為我公司所研發(fā)的“QJN-871、QJN-872”等中性專用除垢解卡系列配套藥劑，通過超分子膜化原理把化學(xué)聯(lián)接的金屬離子（Ca2+,Ba2+, Si2+等）形成水溶性的物質(zhì)，分散井下油管及泵上的復(fù)雜垢質(zhì)，PH=6.0-7.0，無毒、無味、不燃、不爆，清洗廢液可直接排放。

2.油井污垢在線清洗解堵、阻垢助采技術(shù)

使用QJN-871油井中性超分子除垢劑等系列藥劑，將50%濃度的藥劑直接從套管清洗閥加注，根據(jù)油井出液量計算加注藥劑流量，保證采出液含藥劑5-10%，即可對油井污垢在線清洗，時間僅需36-48小時。為了節(jié)約藥劑，也可以間斷式停機(jī)浸泡清洗。不需提出管柱，節(jié)水、節(jié)油、節(jié)工、節(jié)時，對環(huán)境無污染。形成的超分子膜還可以延長油井壽命，在線清洗的采出液還可以清洗護(hù)理輸油管網(wǎng)。

QJN-871油井中性超分子除垢劑在油田的注水系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以替代酸性解堵劑和酸性的緩蝕阻垢劑，而且解堵和緩蝕阻垢效果更好。不改變地下水的酸堿性，不腐蝕采油系統(tǒng)，不在地下殘留。用法簡單，只要把藥劑按一定的比例加到回注水中，注入地層，就能起到超分子滲透、分散，改善稠油流動，提高原油產(chǎn)量的效果。

如果堅持長期使用，不僅能強(qiáng)化滲透，提高原油產(chǎn)量，對集輸設(shè)備和管線的除垢、防腐效果也十分顯著，可確保油田集輸系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行。

3.中性聚合物解堵技術(shù)

一、聚合物料垢的理化性能

青潔能以大慶油田酸化廠提供的油田地層的垢樣為實驗對象，該垢是三元復(fù)合驅(qū)采油過程中加入的表面活性劑十二烷基苯磺酸鹽和增粘劑聚丙烯酰胺的物料聚合產(chǎn)物。這種聚合物物料垢具有很強(qiáng)的粘彈性，不易撕開，垢樣比重較輕，在水中有懸浮性，不易被潤濕和溶解，而且其熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性很高；耐酸堿性也很好，采用常規(guī)的酸洗和堿洗化學(xué)清洗方法難以將其分解和溶解。

二、選擇溶垢實驗方案

（1）選擇酸性絡(luò)合劑化學(xué)溶垢

選擇無機(jī)酸＋有機(jī)酸＋EDTA＋絡(luò)合劑，無機(jī)酸為5％HCl，有機(jī)酸為10％檸檬酸，5％EDTA和0.3％Lan–826緩蝕劑，總濃度為20％，溶垢溫度為45℃，時間48小時。

試驗結(jié)果：溶垢率為60％左右，垢樣的粘性降低，但還剩有垢團(tuán)和垢核，腐蝕率為3g∕(m2.h)。

（2）選擇堿性清洗劑

選擇堿性NaOH＋磷酸三鈉＋滲透劑＋潤濕劑＋增溶劑，其濃度為10℅NaOH＋8℅Na3PO4＋2℅表面活性劑，其總濃度為20℅，溶垢溫度45℃，時間48小時。

試驗結(jié)果：溶垢率為30％左右，垢樣的粘性降低較大，垢樣體積略有減少，溶垢效果較差，腐蝕率小于為1g∕(m2.h)。

（3）選擇油井聚合物超分子解堵劑QJN-872

選擇青潔能QJN-872油井聚合物超分子解堵劑溶垢，其濃度為13％，溶垢溫度為45℃，試驗在2小時后聚合物垢的垢團(tuán)就分散開，無粘性，體積明顯變小，清洗液的顏色變?yōu)榈S色。在16小時后，垢團(tuán)全溶解。溶垢率大于98℅，腐蝕率小于為1g∕(m2.h)，溶垢效果好且清洗劑性能穩(wěn)定，不分解、不分層、不起泡，安全可靠。

三、溶垢實驗結(jié)果

本次對大慶油田采油廠提供的油田地層聚合物料垢進(jìn)行了多次的溶垢試驗，分別選擇了強(qiáng)酸、弱酸、強(qiáng)堿、弱堿、助劑、各類表面活性劑及QJN-872油井聚合物超分子解堵劑，在45℃條件下，時間在48小時內(nèi)選擇溶垢技術(shù)方案和溶垢最佳科學(xué)配方。最終選擇最佳產(chǎn)品和工藝為：13％JN-872油井聚合物超分子解堵劑。

溫度：45℃    時間：48小時

該油井聚合物超分子解堵劑，對采油廠的聚合物料垢有較強(qiáng)的針對性，能快速、完全、無腐蝕、環(huán)保的工況條件下完成清洗溶垢。

4.油田采出井中性地層解堵新技術(shù)

隨著三元復(fù)合體系的使用，堿用量的積聚，對油層巖石的骨架和膠結(jié)構(gòu)有嚴(yán)重的傷害，也造成對油層的傷害，降低了油層滲透率，油水井結(jié)垢嚴(yán)重，三次采油中常用的石油磺酸鹽，在多價陽離子水溶液中的沉淀等有一定程度的影響和傷害，因此，對應(yīng)用三元復(fù)合體系的區(qū)塊，進(jìn)行中性復(fù)合解堵具有重要意義。   

三元復(fù)合驅(qū)在用的解堵藥劑主要為：1、酸化解堵劑，容易二次污染，傷害地層；2、高碳有機(jī)溶劑、高分子表面活性劑型解堵劑，對于碳酸鹽類、硅酸鹽類、硫酸鹽類和無機(jī)物堵塞物，基本無作用，使用局限性很大；3、本源微生物驅(qū)油解堵劑，誘導(dǎo)、篩選和優(yōu)化技術(shù)難度大，嚴(yán)重的束縛了三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)的推廣。

“QJN-873油田地層超分子解堵增滲劑” 采出井中性地層解堵新技術(shù)是青潔能清洗技術(shù)研究所研發(fā)的新型實用新技術(shù)。   

本技術(shù)所用的藥劑是無毒、無味、無腐蝕中性藥劑，很容易在地層中降解，不污染地層，對碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽、磷酸鹽中的鈣、鎂離子有很好的絡(luò)合、滲透和溶解作用，解堵速度快，對硅酸鹽垢和硫酸鹽垢也有很好的作用，在解堵過程中，對采油井設(shè)備和井筒不產(chǎn)生腐蝕，無死角，在地層中不產(chǎn)生沉淀，不會產(chǎn)生清洗物沉淀的二次堵井，真正達(dá)到安全無腐蝕化學(xué)解堵，比傳統(tǒng)的酸洗解堵、生物解堵和溶劑解堵更安全可靠。徹底消除了用酸解堵時緩蝕劑失效造成的腐蝕問題，也回避了溶劑易燃、易爆、有毒和生物技術(shù)難以掌控的風(fēng)險，保證安全生產(chǎn)，長周期采油。

本技術(shù)使用的解堵藥劑為我公司所研發(fā)專用中性地層解堵增產(chǎn)劑，該藥劑是一種新型中性環(huán)保型復(fù)合解堵劑，多種組分其配伍性、互溶性、防腐性、潤濕性和穩(wěn)定性都很好，且不腐蝕金屬。

本技術(shù)適用于國內(nèi)油田地層解堵。

5.油田管網(wǎng)超分子緩蝕阻垢新技術(shù)

本技術(shù)是一種適用于油田金屬管網(wǎng)系統(tǒng)緩蝕阻垢工程的技術(shù)。

本技術(shù)的特點是腐蝕率低，阻垢率高。

本技術(shù)使用的藥劑為我公司所研發(fā)的“QJN-874油田管網(wǎng)中性超分子緩蝕阻垢劑”，含有多官能團(tuán)的鏈狀聚合物，這樣的鏈狀分子上有大量負(fù)電荷，這時形成了帶有幾個負(fù)電荷的鏈狀陰離子，這種長鏈的帶電荷的多價陰離子可吸附晶核，由于同性電的相斥，使晶粒分散于水溶液中，防止它們聚凝而形成大的晶體，膦基具有極強(qiáng)的與二價陽離子螯合能力；磺酸基具有強(qiáng)烈的分散作用。多種功能基團(tuán)并存于同一分子中，不同分子量聚合物共存于同一產(chǎn)品中，共同發(fā)揮其作用，達(dá)到防垢目的。即防垢劑對碳酸鹽的防垢機(jī)理是破壞晶核使二價陽離子形成鰲合物（可溶），對硅酸鹽的防垢作用是分散，防止膠團(tuán)積聚、沉降、析出。

本技術(shù)適用于國內(nèi)對油田采出井井下緩蝕阻垢，尤其適用于對螺桿泵井的井下緩蝕阻垢。

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