会员体验
专利管家（专利管理）
工作空间（专利管理）
风险监控（情报监控）
数据分析（专利分析）
侵权分析（诉讼无效）
联系我们
交流群
官方交流：
QQ群： 891211   
微信请扫码    >>>
现在联系顾问~
首页 / 专利库 / 换热器 / 结垢 / 一种油田水结垢因素的判断方法及其应用

一种油田水结垢因素的判断方法及其应用

阅读：1013发布：2020-12-09

IPRDB可以提供一种油田水结垢因素的判断方法及其应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种油田水结垢因素的判断方法及其应用，取5～10g的垢样称重m，将样品研磨均匀后，采用石油醚充分溶解，以保证滤渣中不再含有有机物后过滤，滤液保留，将滤渣放入105±2℃烘箱内烘干5小时，然后放置干燥器中冷却干燥，得到干燥后的垢样进行称重n，将干燥后的垢样进行充分研磨，采用四分法进行取样，得到待测样品，对待测样品进行扫描电镜和能谱分析，对样品中含有的元素进行定性和定量的分析，确定样品中的元素种类和比例，根据样品的成分和比例判断垢样成分和产生结垢的主要因素，该方法能迅速快捷地判断出结垢产物的类型和导致结垢的因素，对于预防和解决油田水结垢问题有积极的意义。，下面是一种油田水结垢因素的判断方法及其应用专利的具体信息内容。

1.一种油田水结垢因素的判断方法及其应用，其特征在于，包括以下步骤：

1）取5～10g的垢样称重为m（精确至0.0001g），将垢样研磨均匀后，采用石油醚充分溶解，以保证滤渣中不再含有有机物后过滤，滤液保留，将滤渣放入105±2℃烘箱内烘干5小时，然后放置干燥器中冷却干燥，得到干燥后的垢样进行称重为n(精确至0.0001g）；

2）将干燥后的垢样进行充分研磨，采用四分法进行取样，得到待测垢样；

3）对待测垢样进行扫描电镜和能谱分析，对垢样中含有的元素进行定性和定量的分析，确定垢样中的元素种类及含量比例；

4）根据待测垢样中含有的元素成分和比例判断待测垢样成分和产生结垢的类型和原因。

2.根据权利要求1所述的一种油田水结垢因素的判断方法及其应用，其特征在于，所述的步骤1中，m与n的质量差即为垢样中有机垢的含量，当m-n＞n时，可判断结垢为有机质结垢，主要为石蜡、胶质、沥青；当m-n＜n时，可判断结垢为无机物结垢。

3.根据权利要求1所述的一种油田水结垢因素的判断方法及其应用，其特征在于，所述的步骤2中通过四分法得到样品质量 为2～5g，取样后称重为b（精确至0.0001g）。

4.一种油田水结垢因素的判断方法的应用，通过本方法对垢样处理后，通过扫描电镜和能谱分析垢样中的成分，其特征在于，包括以下应用：a、含有Ca、C、O，元素，说明含有CaCO3，其结垢主要原因为油田水中富含Ca离子，由于温度和压力变化，使CO2分压下降，使CaCO3溶解度下降并析出沉淀；

b、含有Ca、S、O，元素，说明含有CaSO4，其结垢主要原因是油田水中富含硫酸盐或硫酸根离子、Ca离子；

c、含有Mg、C、O，元素，说明含有MgCO3，其结垢主要原因温度和压力变化，使CO2分压下降，使MgCO3溶解度下降并析出沉淀；

d、含有Ba或Sr、S、O元素，说明含有BaSO4或SrSO4，其结垢主要原因是油田水中富含硫酸盐或硫酸根离子、Ba离子或Sr离子，需要添加钡锶阻垢剂防止结垢；

e、含有Fe、S或O或H或C元素，说明含有FeCO3或FeS或Fe(OH)2或Fe(OH)3或Fe2O3，通过能谱分析计算相对含量，其结垢主要原因为技术管线与设备遭受腐蚀而产生的，其中FeCO3或FeS通常由水中溶解的CO2、H2S气体及硫酸还原菌、铁细菌等腐蚀形成的产物；需要添加缓蚀剂及杀菌剂防止结垢；

f、含有Si元素，以二氧化硅为主，SiO2主要由溶解的硅酸盐析出和输送介质中的水中微生物排泄物形成。

说明书全文

一种油田水结垢因素的判断方法及其应用

技术领域

[0001] 本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种油田水结垢因素的判断方法及其应用。

背景技术

[0002] 油田进入含水期开发后，由于水的热力学不稳定性和化学不相容性，容易造成油井井筒、地面系统及注水底层的结垢问题。地层液产出过程，从地层到井筒储积、到联合站、水处理站，再经泵站进行水处理注到地下等环节都可能会出现结垢，给生产带来极大的危害。控制油田水结垢问题成为研究的热点话题，造成因素较多，有二氧化碳分压、温度、含盐量、pH值、腐蚀、溶解气体等，通常通过对水质进行全分析判断结垢原因，实验步骤繁杂，周期缓慢。
[0003] 常用的垢样的分析方法有物理方法和化学方法两种，物理方法主要是根据垢和腐蚀产物的颜色、状态、坚硬程度、有无磁性等进行观察和实验，大致判断垢和腐蚀产物的某项成分。该方法精确度差，只能粗略判断是某一类物质，例如Fe3O4和铁垢都有磁性，但不能确定是Fe的哪一类化学物。化学方法鉴定是根据垢和腐蚀产物与某些化学物质产生的特征反应来鉴别某些成分，该法实验步骤繁琐，需要对各类物理进行逐一鉴定，而且有一定的局限性，对于硫酸钡锶等一些难溶垢鉴别难度大。

发明内容

[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种油田水结垢因素的判断方法，利用扫描电镜（全称扫描电子显微镜SEM）及能谱仪(EDS) 分析结垢产物，通过对结垢产物表面经行电子束扫描获得样品信息，产生样品表面的高分辨率图像，且图像呈三维，达到鉴定结垢产物的表面结构；通过能谱仪对材料微区成分元素种类与含量分析，配合扫描电镜与透射电子显微镜的使用，能够进行材料表面微区成分的定性和定量分析，从而能迅速判断出结垢产物的类型和导致结垢的因素，对于预防和解决油田水结垢问题有积极的意义。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种油田水结垢因素的判断方法及其应用，包括以下步骤：
1）取5～10g的垢样称重为m（精确至0.0001g），将垢样研磨均匀后，采用石油醚充分溶解，以保证滤渣中不再含有有机物后过滤，滤液保留，将滤渣放入105±2℃烘箱内烘干5小时，然后放置干燥器中冷却干燥，得到干燥后的垢样进行称重为n(精确至0.0001g）；
2）将干燥后的垢样进行充分研磨，采用四分法进行取样，得到待测垢样；
3）对待测垢样进行扫描电镜和能谱分析，对垢样中含有的元素进行定性和定量的分析，确定垢样中的元素种类及含量比例；
4）根据待测垢样中含有的元素成分和比例判断待测垢样成分和产生结垢的类型和原因。
[0006] 所述的步骤1中，m与n的质量差即为垢样中有机垢的含量，当m-n＞n时，可判断结垢为有机质结垢，主要为石蜡、胶质、沥青；当m-n＜n时，可判断结垢为无机物结垢。
[0007] 所述的步骤2中通过四分法得到样品质量 为2～5g，取样后称重为k（精确至0.0001g）。
[0008] 一种油田水结垢因素的判断方法的应用，通过本方法对垢样处理后，通过扫描电镜和能谱分析垢样中的成分，包括以下应用：a、含有Ca、C、O，元素，说明含有CaCO3，其结垢主要原因为油田水中富含Ca离子，由于温度和压力变化，使CO2分压下降，使CaCO3溶解度下降并析出沉淀；
b、含有Ca、S、O，元素，说明含有CaSO4，其结垢主要原因是油田水中富含硫酸盐或硫酸根离子、Ca离子；
c、含有Mg、C、O，元素，说明含有MgCO3，其结垢主要原因温度和压力变化，使CO2分压下降，使MgCO3溶解度下降并析出沉淀；
d、含有Ba或Sr、S、O元素，说明含有BaSO4或SrSO4，其结垢主要原因是油田水中富含硫酸盐或硫酸根离子、Ba离子或Sr离子，需要添加钡锶阻垢剂防止结垢；
e、含有Fe、S或O或H或C元素，说明含有FeCO3或FeS或Fe(OH)2或Fe(OH)3或Fe2O3，通过能谱分析计算相对含量，其结垢主要原因为技术管线与设备遭受腐蚀而产生的，其中FeCO3或FeS通常由水中溶解的CO2、H2S气体及硫酸还原菌、铁细菌等腐蚀形成的产物；需要添加缓蚀剂及杀菌剂防止结垢；
f、含有Si元素，以二氧化硅为主，SiO2主要由溶解的硅酸盐析出和输送介质中的水中微生物排泄物形成。
[0009] 本发明的有益效果是:该方法实验步骤简单，适应范围广，对结垢物中的每一种物质及其成因都可以较准确的进行判断，对于油田水结垢的预防和控制有很重要的作用。

附图说明

[0010] 图1为本发明的技术方案实施例1的电镜扫描图示意图。
[0011] 图2为本发明的技术方案实施例1的能谱分析示意图。
[0012] 图3为本发明的技术方案实施例2的电镜扫描图示意图。
[0013] 图4为本发明的技术方案实施例2的能谱分析示意图。

具体实施方式

[0014] 以下结合实施例对本发明进一步叙述，但本发明不限于以下实施例。
[0015] 实施例11）取5.6245g的垢样，将样品研磨均匀后，采用石油醚充分溶解后过滤，滤液保留，将滤渣放入105±2℃烘箱内烘干5小时，然后放置干燥器中冷却干燥，得到干燥后的垢样进行称重4.6217g；溶解部分质量为1.0028g，溶解部分为有机物结垢；
2）将干燥后的垢样进行充分研磨，采用四分法进行取样，得到待测样品；
3）对待测样品进行扫描电镜和能谱分析，对样品中含有的元素进行定性和定量的分析，确定样品中的元素种类和比例，电镜扫描图和能谱分析图见图1及图2，根据谱图分析垢样中元素种类和含量，结果见表1：
因此可以判断垢样中可能含有：CaCO3或CaSO4、BaSO4、SrSO4、FeCO3或FeS或Fe2O3，根据数据分析，可能存在CaCO3或CaSO4、BaSO4、SrSO4，主要原因为油田水中富含Ca2+、Ba2+、Sr、SO42-、CO32-离子，CaCO3是由于温度和压力变化，使CO2分压下降，使CaCO3溶解度下降并析出沉淀，需要控制工艺条件或添加阻垢剂；针对BaSO4、SrSO4垢需要添加钡锶阻垢剂进行预防；可能存在FeCO3或FeS或Fe2O3，其主要原因是由水中溶解的CO2、H2S气体及硫酸还原菌、铁细菌等腐蚀形成的产物；需要添加缓蚀剂及杀菌剂防止结垢。
[0016] 实施例21）取7.8213g的垢样，将样品研磨均匀后，采用石油醚充分溶解后过滤，滤液保留，将滤渣放入105±2℃烘箱内烘干5小时，然后放置干燥器中冷却干燥，得到干燥后的垢样进行称重2.6531g；溶解部分质量为5.1682g，说明结垢主要为有机物结垢。
[0017] 2）将干燥后的垢样进行充分研磨，采用四分法进行取样，得到待测样品；3）对待测样品进行扫描电镜和能谱分析，对样品中含有的元素进行定性和定量的分析，确定样品中的元素种类和比例。电镜扫描图和能谱分析见图3及图4，根据谱图分析垢样中元素种类和含量，结果见表2：
因此可以判断垢样中可能含有：CaCO3或CaSO4、BaSO4、SrSO4、FeCO3或FeS或Fe2O3，根
2+ 2+
据数据分析，可能存在CaCO3或CaSO4、BaSO4、SrSO4，主要原因为油田水中富含Ca 、Ba 、Sr、
2- 2-
SO4 、CO3 离子，CaCO3是由于温度和压力变化，使CO2分压下降，使CaCO3溶解度下降并析出沉淀，需要控制工艺条件或添加阻垢剂；针对BaSO4、SrSO4垢需要添加钡锶阻垢剂进行预防，可能存在FeCO3或FeS或Fe2O3，其主要原因是由水中溶解的CO2、H2S气体及硫酸还原菌、铁细菌等腐蚀形成的产物，需要添加缓蚀剂及杀菌剂防止结垢。
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
抗结垢防冻液-专利编号CN106928922A 2020-05-13 974
结垢抑制-专利编号CN1285860A 2020-05-11 540
防结垢柔性溜槽-专利编号CN103662582A 2020-05-13 144
结垢抑制-专利编号CN1210357C 2020-05-11 990
一种防结垢锅炉-专利编号CN110260518A 2020-05-12 826
结垢传感器-专利编号CN107850560A 2020-05-12 964
防结垢组合物-专利编号CN108070054A 2020-05-13 223
抗结垢剂-专利编号CN103097469B 2020-05-11 874
防结垢装置-专利编号CN110294537A 2020-05-12 871
抗结垢剂-专利编号CN103097469A 2020-05-11 682
高效检索全球专利

IPRDB是专利检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，专利查询、专利分析。

电话：13651749426

侵权分析

IPRDB的侵权分析产品是IPRDB结合多位一线专利维权律师和专利侵权分析师的智慧，开发出来的一款特色产品，也是市面上唯一一款帮助企业研发人员、科研工作者、专利律师、专利分析师快速定位侵权分析的产品，极大的减少了用户重复工作量，提升工作效率，降低无效或侵权分析的准入门槛。

立即试用

结垢热门专利
热门文章

IPRDB

最新中国发明专利 最新美国发明专利 技术领域 专利库 专利分类库 国际专利分类库

热门服务

会员版试用 API 数据接口 找代理 知嘟嘟专利交易 排行榜 大学排行榜 专利百科

关于我们

平台介绍 战略合作 网站地图

友情链接

知嘟嘟专利交易 国家知识产权局 中国商标网

联系方式


©2019-2023 上海吉码数字技术有限公司 版权所有，并保留所有权利 沪ICP备20016256号-6 沪公网安备31011702005475号