电化学防垢防蜡防腐机理及实验研究

论文摘要

结垢、结蜡、腐蚀严重影响油田的正常生产。为了解决结垢、结蜡、腐蚀问题,现在常用的方法是化学法,但是它成本高、工艺复杂,有效期比较短,而且会对油层形成不同程度的二次污染。为了减少作业次数,节省作业成本,并减少化学药剂对底层的二次污染,从而研究电化学法防垢、防蜡、防腐技术。电化学法防垢、防蜡、防腐技术是利用活性强的金属的水合作用,对井筒流体催化处理,从而起到防垢、防蜡、防腐作用,并且当含蜡流体经过金属表面的高强度双电层时,流体中的石蜡分子会发生改性,从而达到防蜡目的。本文主要研究了电化学防垢、防蜡、防腐的机理,研究了不同催化合金材料的成分,以及材料的电化学性能,同时制备出实验用催化合金材料,并对其电化学性能进行测量,并通过室内实验验证电化学防垢的效果。室内实验采用挂片法,并利用生物显微镜对经过处理的垢晶体跟未经过处理的垢晶体进行观察,从微观上验证了电化学防垢可行性。通过电化学防垢效率表明,催化合金对流体的催化作用可以有效地防止或延迟结垢现象的发生。在现场进行了电化学防蜡实验,充分验证了电化学防蜡机理及其可行性。电化学防垢、防蜡、防腐的研究,为解决油田生产中的结垢结蜡腐蚀问题开辟了一个新的途径。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 防垢防蜡防腐技术
• 1.3.1 防垢技术
• 1.3.2 防蜡技术
• 1.3.3 防腐技术
• 1.4 论文的主要内容
• 1.4.1 论文的技术思路
• 1.4.2 论文的研究内容
• 第二章 电化学理论基础
• 2.1 可逆电池和可逆电极
• 2.2 电池的电动势测量
• 2.3 电动势产生的机理
• 2.3.1 电极与电解质溶液界面间电势差的形成
• 2.3.2 接触电势
• 2.3.3 液体接界电势
• 2.3.4 电动势的产生
• 2.4 电极电势和电池的电动势
• 第三章 电化学防垢防蜡防腐机理研究
• 3.1 金属离子的水合作用
• 3.2 双电层的类型及结构模型
• 3.3 井筒结垢结蜡腐蚀机理及电化学防垢防蜡防腐机理
• 3.3.1 井筒结垢的原因
• 3.3.2 防垢机理
• 3.3.3 井筒结蜡原因
• 3.3.4 防蜡原理
• 3.3.5 钢铁材料腐蚀机理
• 3.3.6 防腐与去腐蚀机理
• 第四章 电化学防垢防蜡防腐材料的选择及制备
• 4.1 电动势序
• 4.2 电化学防垢防蜡防腐材料的选择
• 4.3 防垢防蜡防腐电化学材料研制
• 4.4 合金材料的电化学性能试验
• 4.4.1 试验装置设计
• 4.4.2 试验用阳极试样加工
• 4.4.3 试验条件
• 4.4.4 试验程序
• 4.4.5 试验结果及讨论
• 第五章 电化学防垢防蜡实验研究
• 5.1 电化学防垢试验流体流程设计
• 5.2 电化学防垢实验内容
• 5.3 电化学防垢实验步骤
• 5.4 防垢率计算
• 5.5 实验结果
• 5.5.1 三组试片的防垢率
• 5.5.2 试片的观察分析
• 5.5.3 垢晶体的显微镜下观察分析
• 5.6 电化学防蜡现场实验
• 5.7 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢