一种油井井筒胶囊阻垢颗粒对碳酸钙垢阻垢性能评价方法技术

本发明专利技术提供了一种油井井筒胶囊阻垢颗粒对碳酸钙垢阻垢性能评价方法，通过模拟油田地层水的组成，在模拟地层条件下分别测定加入胶囊阻垢颗粒待测样中钙离子浓度、不加胶囊阻垢颗粒的待测样和不加胶囊阻垢颗粒和B溶液的空白待测样中的钙离子浓度，得到碳酸钙垢阻垢率。本发明专利技术通过沉淀法或scale结垢预测软件对A溶液与B溶液的混合比例进行确定，符合油田生产的实际情况，按照该比例评价出防垢剂可以用于整个井筒或者集输站点不同的开发时期，该方法更科学的指导油井井筒胶囊阻垢颗粒加注工艺，方法操作简单、对检测人员要求低、检测成本低、采油生产单位操作性强、利于推广。

An evaluation method of scale inhibition performance of calcium carbonate scale by capsule in oil well bore

【技术实现步骤摘要】
一种油井井筒胶囊阻垢颗粒对碳酸钙垢阻垢性能评价方法
本专利技术属于油田井筒化学阻垢
，具体涉及一种油井井筒胶囊阻垢颗粒对碳酸钙垢阻垢性能评价方法。
技术介绍
当油田注入水富含HCO3-，地层水富含Ca2+，由于二者的不配伍以及温度、压力等因素导致油井井筒产生大量的碳酸钙垢，造成油井射孔段堵塞、泵阀失灵、频繁检泵等，严重影响油田正常生产。解决井筒结垢问题的传统做法是把液体阻垢剂从井口直接注入井下，但这些阻垢剂很快就随着采出液流走或是粘附在管壁上不能全部到达井底，需要连续频繁加注，给生产和管理带来诸多麻烦。目前国内外油井也通过在井底口袋投加胶囊阻垢颗粒进行长效阻垢，该胶囊阻垢颗粒是以有机磷类化学阻垢剂为囊芯，通过吸附浸渍或胶结粘合或高温熔融等，用不同的囊壁材料包裹，挤压成颗粒状。但是目前，国内尚未发布有关油井井筒用胶囊阻垢颗粒对碳酸钙垢阻垢性能的评价方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种油井井筒胶囊阻垢颗粒对碳酸钙垢阻垢性能评价方法，能科学的指导油井井筒胶囊阻垢颗粒加注工艺。本专利技术提供的技术方案如下：一种油井井筒胶囊阻垢颗粒对碳酸钙垢阻垢性能评价方法，包括以下步骤：步骤1)测定油田地层水的矿化度、钙离子含量和碳酸氢根离子含量；步骤2)配制A溶液：用无水氯化钙配制与油田地层水的钙离子含量相同的溶液，并加入氯化钠使A溶液与油田地层水的矿化度相同；配制B溶液：用碳酸氢钠配制与油田地层水的碳酸氢根含量相同的溶液，并加入氯化钠使B溶液与油田地层水的矿化度相同；步骤3)确定A溶液与B溶液混合比例；步骤4)在锥形瓶中加入一定体积的A溶液，加入一定质量的胶囊阻垢颗粒C，成为A+C溶液，摇匀，模拟生产温度，恒温24小时同时搅拌，搅拌速度100-200r/min；其中，加入胶囊阻垢颗粒的有效浓度为c1；步骤5)根据步骤2)中确定的A溶液与B溶液混合比例，在锥形瓶中加入硼砂缓冲溶液后，再加入B溶液，成为pH为9的A+B+C溶液；步骤6)将A+B+C溶液倒入专用锥形瓶摇匀，放入恒温烘箱或水浴锅，常压80℃恒温24h；步骤7)取出专用锥形瓶放置到室温，取上清液过滤后作为待测液；步骤8)取一定体积V1待测液置于容器中，加入5.0mL氢氧化钾，再加入钙-羧酸指示剂试液2-3滴，用EDTA标准溶液滴定，溶液颜色由紫粉红色突变为亮蓝色即为终点，消耗EDTA标准溶液体积V2，计算钙离子浓度c加样；步骤9)按照步骤4)-步骤8)做不加胶囊防垢颗粒C的待测样，记录消耗EDTA标准溶液体积V3；其中，步骤4)不加胶囊阻垢颗粒C，计算钙离子浓度c未加样；按照步骤4)-步骤8)做空白待测样，记录消耗EDTA标准溶液体积V4；其中，步骤4)不加胶囊阻垢颗粒C，B溶液用蒸馏水代替，计算钙离子浓度c空白；步骤10)根据钙离子浓度c加样、钙离子浓度c未加样和钙离子浓度c空白计算得到碳酸钙垢阻垢率，当碳酸钙垢阻垢率不小于85％时，则评价胶囊阻垢颗粒C可有效阻垢。步骤3)中所述A溶液与B溶液混合比例确定过程如下：使用scale结垢预测软件，输入A溶液、B溶液中各离子含量，pH值、温度、压力，按照A溶液：B溶液体积比＝1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1进行结垢量的预测，其中结垢量最大时对应的混合比例就是A溶液与B溶液的混合比例。步骤3)中所述A溶液与B溶液混合比例确定过程如下：(1)分别配制50ml、100ml、150ml、200ml、250ml、300ml、350ml、400ml、450ml的A溶液；(2)分别配制450ml、400ml、350ml、300ml、250ml、200ml、150ml、100ml、50ml的B溶液；(3)在模拟油田地层的温度和压力下，按照A溶液和B溶液的对应次序分别混合，得到9组混合液；(4)取若干张定量滤纸，进行烘干恒重，记录每张滤纸质量G1，将各混合液在定量滤纸中过滤，放置105度烘箱中烘干至恒重，记录质量为G2，计算各混合液中沉淀物的质量为G，其中G＝G2-G1，从9组混合液中选择沉淀质量最大的一组，确定为A溶液与B溶液的混合比例。步骤4)中加入的胶囊阻垢颗粒C的质量通过加入胶囊阻垢颗粒的有效浓度c1来确定，c1＝ν×c×1，式中，c1为加入胶囊阻垢颗粒的有效浓度，mg/L；v是胶囊阻垢颗粒C的平均释放速率，mg/L﹒d；c为胶囊阻垢颗粒C的有效包裹率，％；1是指反应时间1天，d。步骤6)所述专用锥形瓶包括锥形瓶、胶塞和两根玻璃管，所述胶塞塞在锥形瓶口，所述两根玻璃管贯穿胶塞后深入锥形瓶内，其中，一根玻璃管在液面上，另一根玻璃管在液面下。胶囊阻垢颗粒有效浓度为c1时，钙离子浓度的计算公式如下：式中，M为EDTA标准溶液的摩尔浓度，mol/L；V为滴定时消耗EDTA标准溶液的体积，ml；V1为待测液的体积，ml；c为钙离子浓度，mg/L。所述碳酸钙垢阻垢率计算公式如下：式中，c加样为加胶囊阻垢颗粒后溶液中钙离子浓度，mg/L；c未加样为未加胶囊阻垢颗粒后溶液中钙离子浓度，mg/L；c空白为空白溶液中钙离子浓度，mg/L；x3为碳酸钙垢阻垢率，％。步骤7)中上清液用0.45um的醋酸纤维滤膜过滤。在液面上的玻璃管距离液面的距离为3-4厘米。所述两个玻璃管直径为10mm，长度为300mm。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的这种油井井筒胶囊阻垢颗粒对碳酸钙垢阻垢性能评价方法，符合油田实际生产，能科学的指导油井井筒胶囊阻垢颗粒加注工艺，方法操作简单、对检测人员要求低、检测成本低、采油生产单位操作性强、利于推广。通过沉淀法或scale结垢预测软件对A溶液与B溶液的混合比例进行确定，以符合油田生产的实际情况，按照该比例评价出防垢剂可以用于整个井筒或者集输站点不同的开发时期，该方法更科学指导油田防垢。为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，作详细说明如下。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。现介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。实施例1：本实施例提供了一种油井井筒胶囊阻垢颗粒对碳酸钙垢阻垢性能评价方法，包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油井井筒胶囊阻垢颗粒对碳酸钙垢阻垢性能评价方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1)测定油田地层水的矿化度、钙离子含量和碳酸氢根离子含量；/n步骤2)配制A溶液：用无水氯化钙配制与油田地层水的钙离子含量相同的溶液，并加入氯化钠使A溶液与油田地层水的矿化度相同；/n配制B溶液：用碳酸氢钠配制与油田地层水的碳酸氢根含量相同的溶液，并加入氯化钠使B溶液与油田地层水的矿化度相同；/n步骤3)确定A溶液与B溶液混合比例；/n步骤4)在锥形瓶中加入一定体积的A溶液，加入一定质量的胶囊阻垢颗粒C，成为A+C溶液，摇匀，模拟生产温度，恒温24小时同时搅拌，搅拌速度100-200r/min；其中，加入胶囊阻垢颗粒的有效浓度为c

【技术特征摘要】
1.一种油井井筒胶囊阻垢颗粒对碳酸钙垢阻垢性能评价方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1)测定油田地层水的矿化度、钙离子含量和碳酸氢根离子含量；
步骤2)配制A溶液：用无水氯化钙配制与油田地层水的钙离子含量相同的溶液，并加入氯化钠使A溶液与油田地层水的矿化度相同；
配制B溶液：用碳酸氢钠配制与油田地层水的碳酸氢根含量相同的溶液，并加入氯化钠使B溶液与油田地层水的矿化度相同；
步骤3)确定A溶液与B溶液混合比例；
步骤4)在锥形瓶中加入一定体积的A溶液，加入一定质量的胶囊阻垢颗粒C，成为A+C溶液，摇匀，模拟生产温度，恒温24小时同时搅拌，搅拌速度100-200r/min；其中，加入胶囊阻垢颗粒的有效浓度为c1；
步骤5)根据步骤2)中确定的A溶液与B溶液混合比例，在锥形瓶中加入硼砂缓冲溶液后，再加入B溶液，成为pH为9的A+B+C溶液；
步骤6)将A+B+C溶液倒入专用锥形瓶摇匀，放入恒温烘箱或水浴锅，常压80℃恒温24h；
步骤7)取出专用锥形瓶放置到室温，取上清液过滤后作为待测液；
步骤8)取一定体积V1待测液置于容器中，加入5.0mL氢氧化钾，再加入钙-羧酸指示剂试液2-3滴，用EDTA标准溶液滴定，溶液颜色由紫粉红色突变为亮蓝色即为终点，消耗EDTA标准溶液体积V2，计算钙离子浓度c加样；
步骤9)按照步骤4)—步骤8)做不加胶囊防垢颗粒C的待测样，记录消耗EDTA标准溶液体积V3，计算钙离子浓度c未加样；
其中，步骤4)不加胶囊阻垢颗粒C；
按照步骤4)—步骤8)做空白待测样，记录消耗EDTA标准溶液体积V4，计算钙离子浓度c空白；
其中，步骤4)不加胶囊阻垢颗粒C，B溶液用蒸馏水代替；
步骤10)根据钙离子浓度c加样、钙离子浓度c未加样和钙离子浓度c空白计算得到碳酸钙垢阻垢率，当碳酸钙垢阻垢率不小于85％时，则评价胶囊阻垢颗粒C可有效阻垢。


2.根据权利要求1所述的一种油井井筒胶囊阻垢颗粒对碳酸钙垢阻垢性能评价方法，其特征在于，步骤3)中所述A溶液与B溶液混合比例确定过程如下：
使用scale结垢预测软件，输入A溶液、B溶液中各离子含量，pH值、温度、压力，按照A溶液：B溶液体积比＝1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1进行结垢量的预测，其中结垢量最大时对应的混合比例就是A溶液与B溶液的混合比例。


3.根据权利要求1所述的一种油井井筒胶囊阻垢颗粒对碳酸钙垢阻垢性能评价方法，其特征在于，步骤3)中所述A溶液与B溶液混合比例确定过程如下：
(1)分别配制50ml、100ml、150ml、200ml、250ml、300ml、350ml、400...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱华，周志平，李琼玮，苑慧莹，刘宁，姜毅，董俊，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11