油氣田系統(tǒng)除氧規(guī)律及除氧機(jī)理研究.pdf

1、為了提高石油采收率，我國(guó)許多油田（如塔河油田）采取了注氮?dú)饧疤烊粴怛?qū)油工藝。雖然采收率有了很大的提升，但是注氣開(kāi)采不可避免地引入了氧氣，一部分氧氣溶解在地層水中形成溶解氧，導(dǎo)致井下管材和設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕，故除氧防腐是油氣田系統(tǒng)生產(chǎn)中一個(gè)重要的研究課題。
　　以溶解氧測(cè)試儀（電化學(xué)探頭）為主要儀器、以碘量法為輔助方法對(duì)化學(xué)除氧規(guī)律、除氧機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)探究。
　　1、研究測(cè)試并篩選了Na2SO3、水合肼、次亞磷酸鈉、焦性沒(méi)食子

2、酸及其堿性溶液、沒(méi)食子酸及其堿性溶液、L(+)抗壞血酸、丁二酮肟、丙酮肟和D-異抗壞血酸鈉等除氧劑在油田水系統(tǒng)中的除氧效果。實(shí)驗(yàn)篩選出Na2SO3、水合肼的除氧性能尤為突出，適合作為除氧劑使用，但水合肼毒性強(qiáng)，故最終選定Na2SO3作為除氧劑，進(jìn)行水系統(tǒng)中除氧規(guī)律與除氧機(jī)理的實(shí)驗(yàn)探究。
　　2、利用電化學(xué)探頭法分別在管道水和油田水系統(tǒng)中對(duì)Na2SO3的除氧濃度、除氧時(shí)間、除氧溫度、最佳pH、復(fù)配物以及多個(gè)金屬離子催化規(guī)律進(jìn)行了探究

3、及分析，得出了以下重要結(jié)論:
　　(1)在管道水中，單獨(dú)使用Na2SO3時(shí)，最佳除氧條件分別為c(Na2SO3)=300mg/L、t=20min、T=25℃、pH≥4.3，此時(shí)Na2SO3除氧率為96.6％。與NaHSO3混合使用，混合溶液與單獨(dú)使用Na2SO3除氧效果相同;與焦性沒(méi)食子酸混合使用時(shí)，除氧效果無(wú)改善。Co2+、Cu2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Fe3+、Mg2+、Pb2+等金屬離子對(duì)Na2SO3除氧反應(yīng)均有影

4、響，其中效果最顯著的是Co2+、Cu2+，其催化下(T=20℃、c(Na2SO3)=200mg/L、pH=7、t=10min）的除氧率分別可達(dá)96.42％和96.35％。
　　(2)在油田水中，單獨(dú)使用Na2SO3，最佳除氧條件分別為c(Na2SO3)=120mg/L、t=15min、T=30℃、pH≥7，此時(shí)Na2SO3除氧率為97.2％。與NaHSO3混合使用，混合溶液與單獨(dú)使用Na2SO3除氧效果相同。在Co2+、Cu2+、

5、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Fe3+、Mg2+、Pb2+等金屬離子對(duì)Na2SO3除氧反應(yīng)的影響中，效果最顯著的是Co2+、Cu2+，其催化下(T=25℃、c(Na2SO3)=50mg/L、pH=5.5、t=10min)的除氧率均可達(dá)到69％左右。
　　(3)各金屬離子對(duì)亞硫酸鈉除氧作用效果各不相同。Co2+、Cu2+易形成配體絡(luò)合物（活化絡(luò)合物），故對(duì)Na2SO3與溶解氧反應(yīng)具有良好的催化作用;對(duì)Na2SO3與O2反應(yīng)催化效果不