聚丙烯酰胺对油水井结垢影响的研究

所属栏目:聚丙烯酰胺常见问题   发布时间:2021-05-09   浏览次数:  次   文章来源:https://www.pam315.com

  文摘:油水井结垢是我国油田注水后期普遍存在的问题。碳酸钙垢是系统中垢的主要成分。在实验室模拟条件下,研究了聚丙烯酰胺浓度、酸碱度和温度对碳酸钙形成的影响。
 
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  1 .实验仪器和试剂
 
  DGG-9023A型电热鼓风干燥箱、电子天平、恒温水浴、回旋振荡器、无水氯化钙、碳酸氢钠、乙二胺四乙酸、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铝和钙试剂等。
 
  2实验方法
 
  将一定浓度的碳酸氢钠溶液和氯化钙溶液加入两个250毫升的锥形瓶中,然后加入HPAM溶液,最后加入蒸馏水至200毫升,摇匀。将两个锥形瓶密封,置于实验设定温度的恒温水浴中预热30分钟,然后取出。将两个锥形瓶中的溶液快速混合并密封,然后放入回旋振荡器中振荡40分钟,然后将锥形瓶放入相同温度的恒温水浴中8小时。将反应溶液冷却、过滤并滴定,计算溶液中剩余的钙离子浓度。用蒸馏水代替聚丙烯酰胺配制的溶液作为空白样品。
 
  3实验结果
 
  3.1 HPAM浓度对碳酸钙形成的影响
 
  向反应体系中加入HPAM溶液,浓度分别为100ppm、300ppm、500ppm、800ppm和1000ppm。
 
实验结果如图1所示。
 
  从图1可以看出,随着HPAM浓度的增加,溶液中残留钙离子的浓度先增加后降低,当HPAM浓度为300ppm时,出现较大值。
 
  3.2聚丙烯酰胺溶液的酸碱度对碳酸钙形成的影响
 
  加入浓度为300ppm、分子量为2000万的HPAM,用10%的NaOH和1:1:1的HCl调节混合溶液的pH值至7(空白样品不调节pH=7)、8、9、10、11、12,在60反应8h。冷却后,过滤并滴定溶液中残留钙离子的浓度。
 
实验结果如图2所示。
 
  从图2可以看出,随着pH值的增加,溶液中残留钙离子的浓度逐渐降低。实验数据证实,随着pH值的增加,一定程度上促进了钙离子以沉淀形式的存在。空白试验的趋势是溶液中残留钙离子的浓度随着pH值的增加而降低,这也说明在碱性条件下,由于钙离子和氢氧根离子形成氢氧化钙絮状沉淀,大部分钙并不以离子形式存在。这种差异也证明了HPAM对碳酸钙形成的影响随着pH值的增加而减小。
 
  3.3聚丙烯酰胺溶液温度对碳酸钙形成的影响
 
  向反应体系中加入浓度为300ppm、分子量为2000万的HPAM,水浴温度分别设定为40、50、60、70、80和90,反应8小时;同时,我们还选择了一个空白组,用蒸馏水代替HPAM作为对比,实验结果如图3所示。
 
 
 
  从图3可以看出,HPAM组溶液中残留钙离子的浓度随着温度的升高而降低,在50和60时降低缓慢;空白组溶液中的剩余钙离子浓度随着温度的升高而持续降低,直到反应完成(即,当溶液中的剩余钙离子浓度接近0时)。二者的差异也说明温度越低,HPAM对碳酸钙形成的影响越大。
 
  4实验结论
 
  HPAM的加入会影响油水井体系中碳酸钙垢的形成。较好的条件是:pH值为7,温度为40,HPAM浓度为300ppm,碳酸钙垢较少,有利于油水井系统的防垢。
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