二氧化氯复合解堵剂的研究与应用

论文摘要

由于油田的长期开采,出现了产量、注水量下降等问题。考虑其主要原因是地底的有机、无机等杂质造成的油井堵塞。而聚合物驱油技术在获得较好增油降水效果的同时,注入的聚合物也会造成油井的堵塞。本文主要开发一种新型的二氧化氯复合油田解堵剂.在能解决增产降水的同时,也能弥补以往的油田解堵剂的许多不足。本课题通过对复合二氧化氯油井解堵剂的研究.主要解决了目前二氧化氯解堵工艺中存在的严重不足。解决了原有工艺中,二氧化氯和酸液不能同时注入的难题,实现了二氧化氯的缓控式释放,减小了对操作人员的危害,大大提高了二氧化氯的有效利用率,使施工工艺简单化。采用静态失重法来筛选合适的缓蚀剂,并监测各种缓蚀剂对各种金属挂片的缓蚀效果,减小二氧化氯对金属设备的腐蚀。这种方法是最常用的测量金属腐蚀的方法。在本实验中使用的金属为：A3钢、不锈钢、铜、铝；缓蚀剂为：柠檬酸铵、氟硅酸钠、HEDP等。采用测定缓蚀剂溶液中金属的腐蚀速率和溶液中剩余二氧化氯的含量来衡量缓蚀剂的缓蚀效果。研究确定了解堵剂的基不配方为：亚氯酸钠16%、粘土稳定剂44%、磷酸10.4%、磷酸二氢钠2.8%、柠檬酸8.4%、HEDP4.4%、表面活性剂0.4%、水13.6%。通过对解堵剂释放的研究,得到不同释放阶段所遵循的宏观动力学规律：释放初期,近似一级反应,动力学方程lnCA=0.6020t+1.8692;释放中期,近似零级反应,动力学方程CA=0.9t+0.695；释放末期,近似二级反应,动力学方程1/CA=-0.0079t+0.2460。研究了不同浓度的二氧化氯对聚丙烯酰胺的降解作用,以及温度对其的影响。并对二氧化氯降解聚丙烯酰胺的机理进行了探讨。结果表明：在室温下,降解2%的聚丙烯酰胺溶液的最佳二氧化氯浓度为4000ppm;当二氧化氯为4000ppm时,降解2%的聚丙烯酰胺溶液的最佳温度为60℃。当二氧化氯浓度为4000ppm、温度为60℃时,2%的聚丙烯酰胺的降解率能达到95%以上。通过对解堵剂的杀菌试验表明,二氧化氯具有很好的杀灭硫酸盐还原菌、腐生菌的能力.且在100ppm下作用30min就能将其全部杀死。本解堵剂性质稳定：保质期≥1年。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 文献综述
• 1.1 课题的研究背景
• 1.1.1 课题的提出
• 1.1.2 我国的采油现状
• 1.1.3 解堵现状
• 1.2 二氧化氯简介
• 1.2.1 二氧化氯的物化性质
• 1.2.2 二氧化氯的毒理性质
• 1.2.3 二氧化氯的应用
• 1.2.4 二氧化氯的解堵机理
• 1.3 本课题研究的目的和意义及主要研究内容
• 1.3.1 本课题研究的目的和意义
• 1.3.2 主要研究内容
• 第2章 解堵机理及分析方法
• 2.1 二氧化氯解堵机理
• 2.1.1 聚合物解堵机理
• 2.1.2 杀菌机理
• 2.1.3 FeS解堵机理
• 2.1.4"二氧化氯+酸"协同解堵机理
• 2.2 分析方法
• 2.2.1 五步碘量法
• 2.2.2 紫外分光光度法
• 2.3 本章小结
• 第3章 解堵剂配方筛选
• 3.1 二氧化氯母体的选择
• 2'>3.1.1 电化学法生产ClO₂
• 2'>3.1.2 化学法生产ClO₂
• 3.2 粘土稳定剂的筛选
• 3.3 活化剂的筛选
• 3.3.1 缓蚀剂的筛选
• 3.3.2 缓释剂的筛选
• 3.4 正交试验
• 3.4.1 正交实验的设计
• 3.4.2 设计步骤
• 3.4.3 正交实验结果分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 解堵剂的效果评价实验
• 4.1 解堵剂的缓释效果及释放机理分析
• 4.1.1 实验药品与仪器
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.3 测定方法
• 4.1.4 结果分析
• 4.2 解堵剂对聚合物的降粘效果
• 4.2.1 实验仪器及药品
• 4.2.2 试验方法
• 4.2.3 结果分析
• 4.3 除硫率的测定
• 4.3.1 实验试剂
• 4.3.2 试验方法
• 4.3.3 结果分析
• 4.4 缓蚀效果评价
• 4.4.1 实验仪器与药品
• 4.4.2 试验方法
• 4.4.3 结果分析
• 4.5 杀菌效果评价
• 4.5.1 实验原理
• 4.5.2 实验药品
• 4.5.3 试验方法
• 4.5.4 结果分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 解堵模拟实验及解堵工艺的确定
• 5.1 油井解堵模拟实验
• 5.2 解堵工艺分析
• 5.2.1 产品和技术的应用范围
• 5.2.2 施工工艺
• 5.2.3 施工安全注意事项
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及获奖情况
• 致谢