基于热力学平衡的硫酸钙结垢模型研究

发布时间：2020-05-12 04:56

【摘要】：注水开发—油田生产过程中为提高油井产能而采取的重要措施之一。但是,在注水过程中由于储层环境因素的改变、注入水与地层水的不配伍现象,致使储层与井筒产生结垢。其中,硫酸钙垢较为常见,一但生成将很难去除,会严重影响油田的正常生产。因此,针对硫酸钙垢的特点,在实验室条件利用并完善相应的动态结垢预测模型,研究结垢对储层岩心的影响,对于油田生产过程中的防垢和除垢措施的实施具有积极意义。首先,调研国内外结垢预测模型,对硫酸钙结垢机理与预测进行研究,归纳了硫酸钙垢的特点和主要影响因素,为深入研究硫酸钙结垢预测模型,为硫酸钙结垢主要受温度影响提供理论支撑,进行硫酸钙结垢实验研究并结合硫酸钙结垢诱导期预测公式,得出硫酸钙结垢诱导期所需活化能。其次,应用硫酸钙结垢实验确定硫酸钙结垢诱导时间,进行盐溶液条件下硫酸钙溶解度实验研究,测量硫酸钙在各类盐溶液实验中溶解度,探究溶解度与系统溶液浓度之间的关系,结合结垢成核率和晶核数目计算公式得出硫酸钙结垢成核率和晶核数目。然后,调研国内外各类文献,了解研究硫酸钙结垢模型的发展及应用。选用多组分电解质系统的NRTL活度系数模型,计算硫酸钙在各类盐溶液实验中随温度变化的溶度积和活度系数值,并拟合变化曲线,最后计算硫酸钙的饱和指数预测结垢趋势变化。最后,利用硫酸盐结垢预测公式与驱替实验相结合,计算硫酸钙结垢量分布、采用驱替实验驱替储层岩心研究硫酸钙结垢对储层岩心的影响,研究无因次扩散系数和无因次动力学常数对储层岩心硫酸钙结垢量分布、硫酸钙结垢的影响,并分析结垢的影响因素。
【图文】：

硫酸钙,温度关系,溶解度,实验方法

图２－２结垢量随时间的变化曲线逡逑从图２－２可以看出：在浓度为０．０２５邋ｍｏｌ／Ｌ硫酸钙溶液条件下，相同温度下硫酸钙逡逑，

曲线,结垢量,硫酸钙,曲线

时间（ｔ／ｈ）逡逑图２－３结垢量随时间的变化曲线逡逑从图２－３可以看出：在浓度为０．０５邋ｍｏｌ／Ｌ硫酸钙溶液条件下，相同温度下硫酸钙逡逑结垢量随着时间的增加逐渐升高，，最终的结垢量会趋于稳定；相同时间下硫酸钙结垢逡逑量随着温度的升高而升高。逡逑表２－４硫酸钙溶液浓度为０．０７５邋ｍｏｌ／Ｌ的结垢量逡逑温度逦６０°Ｃ逦７０邋°Ｃ逦８０邋°Ｃ逦９０邋°Ｃ逦１００°Ｃ逡逑ｌｈ逦０．０１８ｇ逦０．０２６ｇ逦０．０３８ｇ逦０．０４７ｇ逦０．０５９ｇ逡逑硫逦０．０２８ｇ逦０．０４８ｇ逦０．０６３ｇ逦０．０７６ｇ逦０．０９３ｇ—逡逑酸０．０３５ｇ逦０．０６ｇ逦０．０７６ｇ逦０．０９５ｇ逦０．１１９ｇ—逡逑钙逦Ｈｉ逦０．０４ｇ逦０．０６８ｇ逦０．０８８ｇ逦０．１０９ｇ逦０．１３２ｇ—逡逑结逦０．０４４ｇ逦０．０７２ｇ逦０．０９３ｇ逦０．１１３ｇ逦０．１３７ｇ—逡逑垢—０．０４７ｇ逦０．０７６ｇ逦０．０９８ｇ逦０．１１７ｇ逦０．１４０ｇ—逡逑量逦＾逦０．０４７ｇ逦０．０７６ｇ逦０．０９８ｇ逦０．１１７ｇ逦０．１４０ｇ—逡逑￣￣８ｈ逦０．０４７ｇ逦０＿０７６ｇ逦０．０９８ｇ逦０．１１７ｇ逦０．１４０ｇ￣逡逑１３逡逑
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE357.6

【参考文献】