XX矿区气田水地面回注管线结垢机理及化学阻垢研究

发布时间：2020-06-14 22:35

【摘要】：XX矿区气田水地面回注系统中五条输水管线均出现不同程度的结垢,其中QL25井至QL12井管线的结垢问题最为突出,因结垢而导致管道堵塞、爆管事故频发,严重影响矿区的正常生产和安全运行,迫切需要找出有针对性的解决措施。本文以QL25井至QL12井气田水回注管道为研究对象,通过水样分析,发现气田水中含较多的Ca~(2+)和HCO_3~-离子,预测出气田水本身在现场输送工况条件下存在结碳酸钙垢的倾向但不存在结硫酸钙垢的趋势,通过垢样分析,确定出结垢的类型是以碳酸钙垢为主;进一步开展室内实验,研究了气田水管线结垢的相关影响因素,并利用灰色关联度法分析得出温度、pH和矿化度是影响管线结垢的主要因素,同时还定性分析出管道起伏对气田水结垢有较大影响,在综合各影响因素的基础上,分析了气田水管道的结垢机理。此外,结合温度、压力计算模型和Oddo-Tomson饱和指数法对气田水回注管道沿线的结垢趋势进行了预测,为管道的除垢和阻垢提供理论依据。由于XX矿区化学防垢薄弱,进一步开展了化学阻垢实验研究。利用鼓泡法对八种适用于碳酸钙垢的阻垢剂进行热稳定性、耐酸碱性和钙离子适应性评价,初步筛选出五种综合性能优良的阻垢剂并进行了复配研究,最终确定出了PASP与ATMP按3:2配比和ATMP、HPMA与HEDP按1:1:3配比的复配配方供现场选用,通过经济性分析,推荐采用ATMP、HPMA与HEDP按1:1:3配比的复配配方,其最佳加剂浓度在20mg/l左右。结合前期的实验研究成果,提出了具体的除垢和防垢方案。
【学位授予单位】：重庆科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE358.5
【图文】：

技术路线图,管道结垢,气田水,阻垢剂

技术路线图

气田水,处理工艺流程,回注,管线

比 QL25 井产出水矿化度低一半，管线走向比较平坦，管线虽有结垢，但结垢程度低，目前采用的 BKX51-T 电子防垢完全可达到防垢的要求。TS12 井至 TS2 井回注管线，输水量较小，一周开泵两次，每次输送约 70m3的气田水。管线结垢的程度相对较弱，通过加酸降低 pH 值就可以达到防垢的要求。PX3 井至 PX4 井回注管线，运行压力接近常压，每天输量约 40m3，利用地势高差，污水沿管线自流到回注站。管线不易结垢，通过加酸降低 pH值就可以达到防垢的要求。L13 井至 C17 井回注管线采用自流回注方式，管线起伏不大，输量约为 300m3/d，没有采用任何防垢措施，管道处于自然结垢状态。2.2 QL25 井至 QL12 井回注管线结垢分析QL25 井至 QL12 井回注管线，于 2004 年 10 月 15 日投入使用。管道采用玻璃钢材质，管线全长 6.714 公里，最大高差 231.39m，管线呈波浪状又多折弯。采用密闭输水流程，如图 2.1 所示。

【参考文献】