青洁能超分子技术应用于油田生产的专利技术

油层解堵和管网在线除垢、防腐技术特点：

超分子膜化系列药剂，主要通过超分子药剂的选择组装作用，开辟了清洗、防腐和水处理的新模式，摒弃传统的水质稳定处理模式，开辟金属表面稳定处理模式，将金属表面的锈垢、水垢等热阻大的污垢分散到水里，反而提高水的导热能力，化害为利；形成的超分子膜彻底解决了换热器的传热瓶颈，节能节水，提高换热效率，延长设备使用寿命。对于油田生产特点，采用超分子技术主要有如下优点：

1、可以实现在线超分子清洗预膜，不动管柱，操作简便、安全、无污染。

2、可以一步同时清除无机物、有机物污垢，还可以清除土酸难以清洗的硫酸钙垢、、钡锶垢、结蜡等难溶垢。

3、对油管、套管等金属设备几乎无腐蚀，确保设备安全，形成的超分子膜可以延长系统使用寿命，减缓二次污染和腐蚀。

4、超分子膜减少液体流动阻力，提高管道输送效率，提高油井和管网的生产效率。。

5、水溶性的超分子药剂的分散、除垢作用可以将原油从岩隙渗透剥离，扩大油层孔隙率，但不破坏岩石骨架，避免了酸化对油井的腐蚀和对岩隙结构的破坏，提高油的相对渗透率，减少酸化易造成所谓的“水堵”事故，改善稠油的流动性，提高油井产量。

6、超分子药剂可耐高温，一般缓蚀阻垢剂在大于55℃时，缓蚀效果显著降低，而超分子药剂在高温时反应更快，形成的超分子膜更致密。

7、超分子药剂是中性，无毒无味，绿色环保，不污染环境，药剂溶解于水而隋水流动，不溶解、乳化、破坏原油；随着水流动从而对集输管网和注水井、油井有清洗养护作用，对油田的整个生产系统有保养助采作用，既没有清洗的污染，也没有酸化反排的污染，低浓度药剂也有缓蚀阻垢、解堵助采的效果，是一种既环保又高效的药剂和工艺。

调研油田的井及管网的结垢问题：

油田的输油管网和油井系统容易腐蚀结垢，污垢主要是水垢和结蜡，也有大量锈垢，结垢会明显降低流量和产量，严重的甚至堵塞、卡泵；腐蚀除了常规的化学腐蚀，更重要的是结垢导致管径变细，流速增大，加快下沉的泥沙对管道底部的磨蚀速度，导致管网泄露。所以，对于油田管网和井系统来说，结垢是第一危害，直接影响采收率和经济效益，是国内诸多油田面临的一大挑战。

目前油田采油的结垢问题还没有彻底高效的解决办法，堵井、卡泵，管线堵塞情况经常发生，每天要浪费大量热水和机械人工洗井，保养管网，急需有在线环保技术解决井及管网的结垢问题。

青洁能中性在线超分子除垢技术

1.中性在线超分子除垢技术原理

中性在线超分子除垢技术是青洁能节能减排技术的重要组成部分，是替代传统化学除垢技术的新一代技术。药剂呈中性，对设备不产生腐蚀，对环境不产生污染，高效环保，是安全清洁技术的理想选择。

该技术是建立在超分子理论的基础上发展而成的。它是通过分子的选择性组装作用形成超分子微粒，超分子微粒的外层空电子轨道，部分借给金属的自由电子活动，超分子药剂分子就和金属形成了稳定的超分子结构，在金属表面组成稳定的超分子膜。在超分子膜组装形成的同时，由于药剂分子在水里的布朗运动和振动作用，将金属表面的各种锈垢、结晶垢、油垢、泥垢等污垢分散溶解到溶液中，在金属表面无颗粒残留。同时形成了稳定、致密的单分子膜层，具有类似于荷叶的防腐、拒污效果，能阻止各种污垢的再次附着。起到清洗和防腐防垢的双重作用。

本技术在施工中使用的清洗药剂为我公司所研发的“QJN-871、QJN-872”等中性专用除垢解卡系列配套药剂，通过超分子膜化原理把化学联接的金属离子（Ca2+,Ba2+, Si2+等）形成水溶性的物质，分散井下油管及泵上的复杂垢质，PH=6.0-7.0，无毒、无味、不燃、不爆，清洗废液可直接排放。

2.油井污垢在线清洗解堵、阻垢助采技术

使用QJN-871油井中性超分子除垢剂等系列药剂，将50%浓度的药剂直接从套管清洗阀加注，根据油井出液量计算加注药剂流量，保证采出液含药剂5-10%，即可对油井污垢在线清洗，时间仅需36-48小时。为了节约药剂，也可以间断式停机浸泡清洗。不需提出管柱，节水、节油、节工、节时，对环境无污染。形成的超分子膜还可以延长油井寿命，在线清洗的采出液还可以清洗护理输油管网。

QJN-871油井中性超分子除垢剂在油田的注水系统中的应用，可以替代酸性解堵剂和酸性的缓蚀阻垢剂，而且解堵和缓蚀阻垢效果更好。不改变地下水的酸碱性，不腐蚀采油系统，不在地下残留。用法简单，只要把药剂按一定的比例加到回注水中，注入地层，就能起到超分子渗透、分散，改善稠油流动，提高原油产量的效果。

如果坚持长期使用，不仅能强化渗透，提高原油产量，对集输设备和管线的除垢、防腐效果也十分显著，可确保油田集输系统安全、高效运行。

3.中性聚合物解堵技术

一、聚合物料垢的理化性能

青洁能以大庆油田酸化厂提供的油田地层的垢样为实验对象，该垢是三元复合驱采油过程中加入的表面活性剂十二烷基苯磺酸盐和增粘剂聚丙烯酰胺的物料聚合产物。这种聚合物物料垢具有很强的粘弹性，不易撕开，垢样比重较轻，在水中有悬浮性，不易被润湿和溶解，而且其热稳定性和化学稳定性很高；耐酸碱性也很好，采用常规的酸洗和碱洗化学清洗方法难以将其分解和溶解。

二、选择溶垢实验方案

（1）选择酸性络合剂化学溶垢

选择无机酸＋有机酸＋EDTA＋络合剂，无机酸为5％HCl，有机酸为10％柠檬酸，5％EDTA和0.3％Lan–826缓蚀剂，总浓度为20％，溶垢温度为45℃，时间48小时。

试验结果：溶垢率为60％左右，垢样的粘性降低，但还剩有垢团和垢核，腐蚀率为3g∕(m2.h)。

（2）选择碱性清洗剂

选择碱性NaOH＋磷酸三钠＋渗透剂＋润湿剂＋增溶剂，其浓度为10℅NaOH＋8℅Na3PO4＋2℅表面活性剂，其总浓度为20℅，溶垢温度45℃，时间48小时。

试验结果：溶垢率为30％左右，垢样的粘性降低较大，垢样体积略有减少，溶垢效果较差，腐蚀率小于为1g∕(m2.h)。

（3）选择油井聚合物超分子解堵剂QJN-872

选择青洁能QJN-872油井聚合物超分子解堵剂溶垢，其浓度为13％，溶垢温度为45℃，试验在2小时后聚合物垢的垢团就分散开，无粘性，体积明显变小，清洗液的颜色变为淡黄色。在16小时后，垢团全溶解。溶垢率大于98℅，腐蚀率小于为1g∕(m2.h)，溶垢效果好且清洗剂性能稳定，不分解、不分层、不起泡，安全可靠。

三、溶垢实验结果

本次对大庆油田采油厂提供的油田地层聚合物料垢进行了多次的溶垢试验，分别选择了强酸、弱酸、强碱、弱碱、助剂、各类表面活性剂及QJN-872油井聚合物超分子解堵剂，在45℃条件下，时间在48小时内选择溶垢技术方案和溶垢最佳科学配方。最终选择最佳产品和工艺为：13％JN-872油井聚合物超分子解堵剂。

温度：45℃    时间：48小时

该油井聚合物超分子解堵剂，对采油厂的聚合物料垢有较强的针对性，能快速、完全、无腐蚀、环保的工况条件下完成清洗溶垢。

4.油田采出井中性地层解堵新技术

随着三元复合体系的使用，碱用量的积聚，对油层岩石的骨架和胶结构有严重的伤害，也造成对油层的伤害，降低了油层渗透率，油水井结垢严重，三次采油中常用的石油磺酸盐，在多价阳离子水溶液中的沉淀等有一定程度的影响和伤害，因此，对应用三元复合体系的区块，进行中性复合解堵具有重要意义。   

三元复合驱在用的解堵药剂主要为：1、酸化解堵剂，容易二次污染，伤害地层；2、高碳有机溶剂、高分子表面活性剂型解堵剂，对于碳酸盐类、硅酸盐类、硫酸盐类和无机物堵塞物，基本无作用，使用局限性很大；3、本源微生物驱油解堵剂，诱导、筛选和优化技术难度大，严重的束缚了三元复合驱油技术的推广。

“QJN-873油田地层超分子解堵增渗剂” 采出井中性地层解堵新技术是青洁能清洗技术研究所研发的新型实用新技术。   

本技术所用的药剂是无毒、无味、无腐蚀中性药剂，很容易在地层中降解，不污染地层，对碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、磷酸盐中的钙、镁离子有很好的络合、渗透和溶解作用，解堵速度快，对硅酸盐垢和硫酸盐垢也有很好的作用，在解堵过程中，对采油井设备和井筒不产生腐蚀，无死角，在地层中不产生沉淀，不会产生清洗物沉淀的二次堵井，真正达到安全无腐蚀化学解堵，比传统的酸洗解堵、生物解堵和溶剂解堵更安全可靠。彻底消除了用酸解堵时缓蚀剂失效造成的腐蚀问题，也回避了溶剂易燃、易爆、有毒和生物技术难以掌控的风险，保证安全生产，长周期采油。

本技术使用的解堵药剂为我公司所研发专用中性地层解堵增产剂，该药剂是一种新型中性环保型复合解堵剂，多种组分其配伍性、互溶性、防腐性、润湿性和稳定性都很好，且不腐蚀金属。

本技术适用于国内油田地层解堵。

5.油田管网超分子缓蚀阻垢新技术

本技术是一种适用于油田金属管网系统缓蚀阻垢工程的技术。

本技术的特点是腐蚀率低，阻垢率高。

本技术使用的药剂为我公司所研发的“QJN-874油田管网中性超分子缓蚀阻垢剂”，含有多官能团的链状聚合物，这样的链状分子上有大量负电荷，这时形成了带有几个负电荷的链状阴离子，这种长链的带电荷的多价阴离子可吸附晶核，由于同性电的相斥，使晶粒分散于水溶液中，防止它们聚凝而形成大的晶体，膦基具有极强的与二价阳离子螯合能力；磺酸基具有强烈的分散作用。多种功能基团并存于同一分子中，不同分子量聚合物共存于同一产品中，共同发挥其作用，达到防垢目的。即防垢剂对碳酸盐的防垢机理是破坏晶核使二价阳离子形成鳌合物（可溶），对硅酸盐的防垢作用是分散，防止胶团积聚、沉降、析出。

本技术适用于国内对油田采出井井下缓蚀阻垢，尤其适用于对螺杆泵井的井下缓蚀阻垢。

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