2010年笮技術(shù)5設(shè)旮2010第5期Pipeline Technique and EquipmentNo 5含甲醇污水緩蝕阻垢試驗(yàn)研究徐士祺,楊文勝2,王建偉2(1西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院陜西西安71005;2吐哈油田公司都善采油廠,新疆吐魯番838202)摘要:油氣田產(chǎn)出的污水,礦化度一般較高,油分和機(jī)械雜質(zhì)含量都較高,經(jīng)絮凝劑除掉懸浮顆粒后還具有結(jié)垢和腐蝕的傾向。文中對(duì)華北石油局采氣廠的污水進(jìn)行了阻垢試驗(yàn)和緩蝕試驗(yàn),經(jīng)過(guò)對(duì)幾組不同的阻垢劑和緩蝕劑的實(shí)驗(yàn)效果的對(duì)比,選出了適合水質(zhì)特點(diǎn)的阻垢劑和緩蝕劑,并對(duì)相關(guān)的影響因素進(jìn)行了分析,得出添加濃度大于20mg/L的IMC-50緩蝕劑,投加量為20~30mg/L的乙二胺四乙酸鹽(EDTA)作防垢劑,可取得較好效果。關(guān)鍵詞:含醇污水;阻垢;緩蝕中圖分類(lèi)號(hào):TE98文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004-9614(2010)05-0042-02An Experiment Study of Corrosion and Scale Inhibiting ofWaste Water Containing methanolXU Shi-qi, YANG Wen-sheng, WANG Jian-wei(l. XI'an Shiyou University, XI'an 710065, China2. The Shanshan Production Factory of Tuha Field Company, Turpan 838202, China)Abstract: The waste water produced by oil and gas fields is characterized by a higher mineralization degree and a highercontent of oil and suspended solids. After the suspended solids are removed by the flocculation agent, the waste water tends toscale and corrode. The scale and corrosion inhibiting agent is determined on the basis of the waste water quality characteristics bythe scale and corrosion inhibiting experiment, and the influence factor is introducedKey words: waste water containing methanol; scale inhibiting; corrosion inhibiting0引言1阻垢試驗(yàn)?zāi)壳皣?guó)內(nèi)外普遍采用回注地層、綜合利用和外通過(guò)對(duì)污水產(chǎn)生的結(jié)垢物進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析后發(fā)現(xiàn),排等方法將油氣田水排出。國(guó)內(nèi)大部分油氣田水被結(jié)垢物主要為碳酸鹽垢(CaCO3)、硫酸鹽垢(主要為注入枯竭井或廢棄井,但因回注前預(yù)處理工藝不完cas04)泥沙和少量的其他含鐵化合物及油等有機(jī)善回注地層被堵塞和管線腐蝕現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,使作物?；瘜W(xué)阻垢是油氣田最為常用的抑制和緩解結(jié)垢業(yè)受阻,因此有必要對(duì)氣田水水質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理。的一項(xiàng)工藝技術(shù)。為了防止結(jié)垢,需在地面流程實(shí)驗(yàn)中的污水取自華北石油局第一采氣廠,該污油井和注水站連續(xù)或間歇地向系統(tǒng)中投加阻垢劑。水以CaCl2型為主,水質(zhì)特點(diǎn)是礦化度非常高,油分和1.1阻垢劑的篩選機(jī)械雜質(zhì)含量也較高,pH值較低,屬于易結(jié)垢、腐蝕1.1.1試驗(yàn)水樣性強(qiáng)的污水體系。含甲醇污水組成復(fù)雜,且是一個(gè)比較穩(wěn)定的膠體體系,若在污水進(jìn)入儲(chǔ)罐前投加緩蝕阻實(shí)驗(yàn)污水為華北石油局第一采氣廠3·集氣站水垢劑藥劑會(huì)被污水體系中的懸浮物等吸附、包裹不樣(pH值為80),污水水質(zhì)見(jiàn)表1。表1中,礦化度能充分?jǐn)U散,達(dá)不到預(yù)期的效果,也必然造成藥劑的為96650mgL浪費(fèi)。因此,把緩蝕阻垢劑加藥點(diǎn)選在沉降過(guò)濾后較表1實(shí)驗(yàn)污水的水質(zhì)為適宜。此外,加入適合水質(zhì)特點(diǎn)的緩蝕阻垢劑可以達(dá)到很好的處理效果,又可以降低經(jīng)濟(jì)成本。哥YH中國(guó)煤化工含量/(mg·L-1)CNMHGHCO,297.3115418214.6收稿日期:2008-10收修改稿日期:2010-04-20機(jī)雜徐士祺等:含甲酶污水緩蝕阻垢試驗(yàn)研究431.1.2試驗(yàn)藥品℃.腐蝕速率值取3個(gè)試樣的平均測(cè)定結(jié)果。通過(guò)對(duì)污水水樣的分析可見(jiàn),水樣中主要結(jié)垢離表3不同溫度下的阻垢試驗(yàn)子為Ca2、Mg等。為此,從常見(jiàn)的油田防垢劑ED溫度/℃加量/(mg·1-)阻垢率/%防垢效果TA、HEDP、PAA、ATMP等中進(jìn)行篩選12。選定的藥品極少量結(jié)垢主要有R-S03Na(十二烷基苯磺酸鈉)、(NaPO3)6無(wú)結(jié)垢產(chǎn)生100.0(六偏磷酸鈉)、EDTA(乙二胺四乙酸鹽)、HEDP(羥基0極少量結(jié)垢乙叉二磷酸鹽)、 EDTMP(乙二胺四甲叉磷酸)、PAA30100.0結(jié)垢產(chǎn)生100.0無(wú)結(jié)垢產(chǎn)生(聚丙烯酸)、ATMP(氨基三甲叉磷酸)及AMP(單磷極少量結(jié)垢酸腺苷)。00.0無(wú)結(jié)垢產(chǎn)生1.1.3試驗(yàn)結(jié)果100.0無(wú)結(jié)垢產(chǎn)生86.5極少量結(jié)垢在50℃條件下,向水樣中加入不同防垢劑進(jìn)行100.0無(wú)結(jié)垢產(chǎn)生防垢實(shí)驗(yàn)?？瞻姿畼蛹尤敕拦竸┖?結(jié)垢沉淀量減無(wú)結(jié)垢產(chǎn)生少,水中Ca2、Mg2含量降低。將加入防垢劑的水樣2.1緩蝕劑的篩選與不加防垢劑的空白水樣相比較,減少的沉淀量與空2.1.1實(shí)驗(yàn)水樣白水樣沉淀量的比值即為阻垢率3。由表2可見(jiàn),實(shí)驗(yàn)污水仍為華北石油局第一采氣廠3·集氣站PAA和HEDP效果較好EDTA效果最好。EDTA是水樣(pH值為80)?；瘜W(xué)分析中使用極為廣泛的一種試劑,與Ca2、Mg22.1.2試驗(yàn)藥品金屬離子具有很強(qiáng)的絡(luò)合作用,故其防垢效果將比較緩蝕劑為KYHZ-10、KYHZ-4、IMC-50、KW3656KY-35145表2不同阻垢劑篩選試驗(yàn)2.1.3試驗(yàn)結(jié)果藥劑種類(lèi)加量/(mg·L1)阻垢率/%防垢效果由表4可知,在50℃下,先向混和水樣通高純氮R-SO, Na定量結(jié)垢氣0.5h除氧,然后添加緩蝕劑KYHZ-10、KYHNaPO,)6定量結(jié)垢4、IMC-50、KW-3656、KY-3514。試驗(yàn)結(jié)果表明水EDTA極少量結(jié)垢樣的腐蝕性都比空白時(shí)的明顯降低,說(shuō)明這些緩蝕劑158].2極少量結(jié)垢均有緩蝕效果,其中緩蝕劑IMC-50效果最好。定量結(jié)垢表4不同緩蝕劑篩選試驗(yàn)ATMP腐蝕速率EDTMP定量結(jié)垢藥劑種類(lèi)溫度/℃(mg·L1)(mm·a-)量結(jié)垢1.2溫度和加劑量對(duì)EDTA阻垢效果的影響0.132KYHZ-在不同溫度下,向水樣中加入不同量EDTA進(jìn)行KYHZ-4防垢實(shí)驗(yàn)。由表3可知,阻垢劑EDTA阻垢率隨溫度升高變化不大。當(dāng)EDTA的投加量為30mg/L時(shí),水IMC-501000.029樣在不同溫度下不產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象,有較好的防垢效KW-3656果2緩蝕試驗(yàn)KY-3514取一定量水樣,通高純氮?dú)獬鹾?進(jìn)行失重法22溫度對(duì)IMC-50緩蝕劑緩蝕性能的影響實(shí)驗(yàn)。所用試片材料為A3鋼片,使用前用砂紙將其行V凵中國(guó)煤化工5h除氧然后在不表面打磨成鏡面狀并浸泡在兩酮中待用。然后將同溫CNMHG由表5可知隨著稱(chēng)好干重的鋼片分別放置于回收塔上部、中部和下部溫度的升高,試片的腐蝕速率呈增大趨勢(shì),緩蝕劑MC進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)間為96h鋼片取出后將其表面清洗干-50緩蝕性能有所降低,但緩蝕劑性能受溫度影響不凈,干燥后稱(chēng)重。試驗(yàn)溫度為30℃、50℃、70℃和90大(下轉(zhuǎn)第51頁(yè))第5期胡明等:北內(nèi)環(huán)清管過(guò)程中清管球滯留問(wèn)題研究5結(jié)束語(yǔ)[1] KAZUIOSHI M Pigging dynamics in two-phase flow pipe-北內(nèi)環(huán)清管過(guò)程中出現(xiàn)的3次清管球滯留,從清line: experiment and modeling. SPE 26568, 1995: 551管球在管道中的受力情況、清管球在三通處的形狀變化可知,清管球通過(guò)等徑三通時(shí)發(fā)生串氣,球前后壓[2]劉凱,馬麗敏鄒德福等.清管器應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展管道差迅速降低,最后達(dá)到平衡,使清管球的運(yùn)行動(dòng)力小技術(shù)與設(shè)備,2007(5):41-42[3]張琳蘇欣伴生氣管線的清管器優(yōu)選研究西南石油大于阻力,而滯留在三通處。學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,30(2):151-154發(fā)球時(shí)建立較大背壓發(fā)球,增加清管球過(guò)盈量,[4]余曦,李偉林清管球與清管器在中滄輸氣管道上的應(yīng)用改變?nèi)▋A斜方向三方面來(lái)解決清管球滯留問(wèn)題,均比較.油氣儲(chǔ)運(yùn),1997,16(3):34-35不符合實(shí)際情況[5]李天太,方明,董悅,等,輸氣管線清管通球運(yùn)行規(guī)律及計(jì)通過(guò)對(duì)比清管球、皮碗清管器、泡沫清管器3種設(shè)算方法天然氣工業(yè),1997,17(2):63-66備的優(yōu)缺點(diǎn)根據(jù)北內(nèi)環(huán)清管的實(shí)際情況以及清管成[6]丁尚龍王瑜琦清管器的運(yùn)行控制淺析城市燃?xì)?2005本的比較,最后選擇泡沫清管器為北內(nèi)環(huán)清管最優(yōu)的清管器材[7]繆娟,吳明鄭平.含蠟原油輸送管道清管器卡堵事故原將清管球的速度控制在安全可靠的范圍,由于管因分析清洗世界,2007,23(2):19-21道高差影響通過(guò)彎頭積液量的變化都會(huì)影響清管8]呂平,吳明,栗佳,等清管器在輸油管道中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律研球的運(yùn)行速度,準(zhǔn)確計(jì)算不同管段的清管器運(yùn)行速度究管道技術(shù)與設(shè)備,2006(5):42-4還需要進(jìn)一步探討。[9]李玉星,馮叔初王新龍氣液混輸管路清管時(shí)間和清管球運(yùn)行速度預(yù)測(cè)天然氣工業(yè),2003,23(4):99-102.天然氣長(zhǎng)輸管道清管作業(yè)是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)較大同時(shí)又[10]朱喜平天然氣長(zhǎng)輸管道清管技術(shù)石油工程建設(shè),是一項(xiàng)投資較大的作業(yè)科學(xué)地深入完善清管各項(xiàng)技術(shù)2005,31(3):12-16和標(biāo)準(zhǔn),確定經(jīng)濟(jì)清管次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)和方法是非常必要的。作者簡(jiǎn)介:胡明(1983-),碩士,助理工程師從事天燃?xì)夤艿绤⒖嘉墨I(xiàn)輸送工作。(上接第43頁(yè))表5不同溫度下的緩蝕劑IMC-50緩蝕性能試驗(yàn)結(jié)果溫度℃加量/(mg·L1)腐蝕速率/(mm·a1)餐0.150.044加劑量/(mgL)0.047圖1緩蝕劑加量與腐蝕速率關(guān)系圖0.0150.048乳化油沉積造成的堵塞問(wèn)題,處理后的含醇污水對(duì)碳鋼腐蝕率可以控制在015mm/a以下2.3飽氧條件下對(duì)IMC-50緩蝕性能的影響參考文獻(xiàn):在90℃時(shí),飽氧條件下向混和水樣添加緩蝕劑。[1]賀紅云,蒙錫科,王偉甲醇廠污水處理工藝的應(yīng)用工業(yè)由圖1可知,水樣在飽氧條件下腐蝕速率比除氧后的水處理,2007,6(27):74-76腐蝕速率明顯增大(對(duì)比表4);合同要求腐蝕速率控2]徐僖,鄭邦乾朱清泉油田用阻垢劑及其篩選大慶石油制在0.15mm/a以下,從圖1可看出,當(dāng)緩蝕劑IMC地質(zhì)與開(kāi)發(fā),1984,9(3):313-325.50的投加量為20mgL時(shí)可以達(dá)到要求。[3]王忠輝.油田污水回注阻垢劑的研制:[學(xué)位論文].大3結(jié)束語(yǔ)慶:大慶石油學(xué)院,2005含甲醇污水腐蝕結(jié)垢主要與水質(zhì)、環(huán)境溫度及飽[4]趙建華管式注汽鍋爐結(jié)垢成因分析及處理方法管道技氧條件有關(guān)。含甲醇污水經(jīng)過(guò)絮凝處理后,可添加濃中國(guó)煤化工度大于20mg/L的IMC-50緩蝕劑,投加20-30mg5CNMHG緩蝕阻垢實(shí)驗(yàn)研究油田化學(xué),1992,9(4):320-322L的乙二胺四乙酸鹽(EDTA)作防垢劑,可取得較好效作者簡(jiǎn)介:徐士祺(1979—),講師,主要從事油氣儲(chǔ)運(yùn)方面的教果。可以完全解決甲醇回收系統(tǒng)結(jié)垢和固體懸浮物、學(xué)和科研工作。