Enmax防垢防蜡工具中海油技术交流ppt课件.ppt
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1、ENMAX防垢防蜡工具在油田应用汇报,2008年4月18日,汇报人:张自友,恩曼技术(北京)有限公司,一 Enmax工具简介,二 Enmax工具防垢原理,汇报内容,四 结论及建议,三 Enmax工具工程实例,概述,目前中海石油有限公司天津、上海、湛江分公司某些油田结垢问题已严重影响正常生产,造成较大的经济损失,而且随着油田开采时间的延续, 产生结垢的问题将愈来愈明显。 本文对Enmax防垢防蜡工具进行介绍及其在天津分公司的应用效果进行了跟踪分析总结. 为解决油田的防垢除垢问题找到行之有效的措施之一.,工具的设计、材质及材质的处理工艺获得美国专利,美国专利号为:4,789,031US D446,
2、797 S US 473,925 S,Enmax防垢器 专利产品,专利产品,Enmax工具产品类型,工具类型:井下工具地面工具,应用范围:2-3/8”,2-7/8”和3” 油管,应用范围:2”, 3”,4”, 6”,8” ,10”和12”管线,Enmax工具产品功能,功能:防垢防蜡防腐蚀,Enmax工具特点,无磁、无电、无需任何动力、不消耗任何能源减少停产时间,延长作业检泵周期减少化学处理、热洗作业,降低成本提高设备的工作效率、延长使用寿命,节能,Enmax工具特点,是一种环保型产品,无需任何化学添加剂,不会污染所处理的流体既不在流体中加任何物质,也不从流体中带走任何物质对泵、管线以及各种设备
3、没有任何腐蚀作用不会对油层,水源造成污染或二次污染对生产无任何不利影响,环保,Enmax工具特点,易于安装维护工作量小,油管挂,Y管,丢手,导流罩,井下工具安装位置,泵的粗滤短节,地面工具安装位置,地面工具安装方式,水罐,地面装置,高压泵,注水井管线系统安装示意图,注水井,地面工具,原油转运系统安装示意图,输油泵,油罐,油罐,储油罐,水罐,地面装置,油罐,油气水分离系统安装示意图,水管线,油管线,气,油,水,一 Enmax工具简介,二 Enmax工具防垢原理,汇报内容,四 结论及建议,三 Enmax工具工程实例,工作原理,Enmax防垢防蜡工具是由9种贵重及半贵重金属组成的特殊合金材料 。合金
4、材料所包含元素的电负性比液相中的离子低,当与流体接触时,形成一种特殊的电化学催化体,使工具中的电子云偏向于流体之中,在工具核心部件与流体间形成电场,使流体产生极化效应。改变流体的物理性质。由于工具核心部件设计成多孔芯片并多层芯片串联使用,从而不限制流体流动, 且能形成高度的紊流,增加了水中的离子和分子与防垢器芯片的接触,使得催化效率及极化效应达到最大程度。其防垢的具体机理如下:,1. 极化机理,极化机理是指在外电场作用下,分子正负电荷重心分离而产生诱导偶极的分子的变形极化。因电子云与原子核相对位移而使分子外形发生变化的性质称为分子的变形性。电场越强,分子变形越显著,则诱导偶极越大。对于极性分子
5、来说,它本身就存在偶极,称为固有偶极或永久偶极。外电场的作用也会对极性分子还产生诱导偶极,使分子偶极矩增大,分子变形,此时分子的偶极为固有偶极与诱导偶极之和。由于水分子是极性分子,水分子之间靠氢键缔合,存在着电偶极矩的相互作用;在外电场的作用下,一方面水分子运动速率加快,带动能量提高,促进了氢键的断开;使原缔结大分子团断裂成小分子团。另一方面水分子的固有偶极矩受电场力的作用,偶极矩进一步增大,使分子变形,正负电荷重心偏离增大,易于与水中钙镁离子形成牢固的水合离子:,水偶极子和钙镁离子的反应,+,-,+,-,Ca2+ , Mg2+,CO32- , SO2-,水偶极子,+,-,+,-,+,-,+,
6、+,-,-,+,-,钙镁离子和碳酸根离子相互隔开,运动速度和碰撞结合概率大大降低,抑制了方解石结晶盐(硬垢)的产生。,2胶体分散机理,胶体物质,包括SiO2、Al2O3和黏土(SiO2AI2O32H2O),悬浮于水中时,通常带负电荷。如果这些负电荷(额外的电子)得到中和(移去额外的电子),则胶体发生凝聚、沉淀,并与CaCO3、MgCO3以及CaSO4相结合,形成典型的石灰质垢。这种垢的密度和硬度随SiO2、AI2O3和/或CaSO4含量增加而增大。防垢器的电化学作用,流体从合金材料中获得电子,使得这些胶体物质,通过获得或重新获得负电荷而保持悬浮在溶液中,不吸咐到钙离子、镁离子和铁离子上;获得负
7、电荷也引起这些胶体物质受到存在于流动水中的或者早已吸附到胶体物质上的这些离子的排斥,使胶体物质分散悬浮在溶液中随流体流走。不再作为粘结剂使垢聚积。,3形成软垢机理,既使有一小部分钙镁离子和碳酸根离子结合形成垢,但由于电化学反应改变了垢的晶体生长机理,使水中的碳酸钙垢以文石的结晶形态产生沉淀,在容器的器壁上形成软垢,而不是结晶为方解石型的硬垢。垢形相对变小,外观平坦呈圆形、颗粒形和棒形,都是由不坚硬的粉状成分组成的。这些成分不会粘附于金属、塑料或陶瓷的表面,很容易随流体流走,这从以下的实验中已得到证实:,水样显微试验,在水流通过工具前后分别取样分别将一滴水样在显微镜片上晾干以上是干燥后残留矿物质
8、在显微镜下的图Enmax工具前所取样品中的碳酸钙呈方解石状,并且掺杂有一些其他矿物。这种“粘”状物质容易附着在管壁上沉积。Enmax工具后所取样品中的碳酸钙呈文石状,颗粒细、表面圆滑、没有掺杂其他矿物。由于表面光滑和颗粒细小,所以难以附着于管壁,一 Enmax工具简介,二 Enmax工具防垢原理,汇报内容,四 结论及建议,三 Enmax工具工程实例,SZ36-1-J10,SZ36-1-J10井在2005年3月至2006年5期间,因结垢导致泵卡停产,共进行了5次检泵.平均检泵周期仅80天,不仅严重影响产量(正常情况下日产油90吨左右),而且极大地增加了作业成本. 在此期间,虽然采取了下入强磁防垢
9、器,换泵等措施,均不见效. 自从2006年5月6日下入Enmax防蜡防垢器后,直到今日已稳产高产700多天(目前平均产液250方/日,平均产油85方/日),再也没有停产检泵.因此Enmax防蜡防垢器不仅起到了良好的防垢效果,而且延长了检泵周期.,SZ36-1-J10井的使用情况,SZ36-1-J10井的使用情况,安装CPRS前因泵结钡锶垢严重,产液量低且平均检泵周期80天,安装CPRS后产液量稳定并已稳产700天.,安装CPRS后,2006年5月6日检泵,2006年1月8日检泵,2005年8月30日检泵,2005年5月13日检泵,2005年3月6日检泵,J10井垢样分析报告,SZ36-1-J1
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