Bao cao dasxtn scale inhibitor

Hoàn thiện công nghệ sản xuất thử nghiệm hệ hóa phẩm ức chế lắng đọng muối vô cơ gồm 3 chương: Chương I: Nghiên cứu tổng quan về các chất ức chế sa lắng muối và công nghệ sử dụng trong ngành khai thác dầu khí; Chương II: Kết quả nghên cứu hoàn thiện thành phần hệ hóa phẩm ức chế lắng đọng muối vô cơ; Chương III: Kết quả nghên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất hệ hóa phẩm ức chế lắng đọng muối vô cơ

NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CÁC CHẤT ỨC CHẾ SA LẮNG MUỐI VÀ CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG NGÀNH KHAI THÁC DẦU KHÍ

Phương pháp xử lý ức chế sự hình thành và tích tụ lắng đọng muối vô cơ trong cần khai thác

cơ trong cần khai thác

Trong khai thác dầu khí, để khắc phục hiện tượng kết tinh muối vô cơ và hình thành lắng đọng, người ta sử dụng hai nhóm giải pháp là sử dụng thiết bị phát từ trường và giải pháp dùng các chất ức chế lắng đọng muối.

Các nghiên cứu cho thấy, từ trường tác động tới quá trình tạo mầm kết tinh, quá trình lớn lên của tinh thể và đặc tính liên kết giữa các tinh thể muối. Hiệu ứng cuối cùng là tác động của từ trường là muối tạo ra trong pha nước dòng lưu thể khai thác phân bố đồng đều trong pha nước, chuyển động lên bề mặt ít bám vào thành ống gây tích tụ Thực tế ứng dụng từ trường tại một số mỏ trên thế giới cho thấy, hiện tượng tích tụ muối tại các giếng giảm rõ rệt Tuy nhiên, phương pháp xử lý ức chế sự hình thành và tích tụ lắng đọng muối vô cơ trong cần khai thác có hiệu quả hơn, đơn giản hơn là sử dụng các chất ức chế lắng đọng muối khác nhau.

Chất ức chế lắng đọng muối gồm tập hợp rất đa dạng và mỗi nhóm chất có thể phù hợp với những điều kiện địa chất giếng khoan nhất định Dưới đây sẽ trình bày phân loại, cơ chế hoạt động và yêu cầu đặt ra đối với chất ức chế lắng đọng muối.

1.1.1 Cơ chế tác dụng của chất ức chế lắng đọng muối vô cơ

Chất ức chế lắng đọng muối là chất có khả năng ức chế quá trình hình thành tích tụ, lắng đọng muối vô cơ từ thay đổi ngưỡng bão hòa muối trong một hệ dung dịch nhất định, tới quá trình tạo mầm kết tinh, quá trình phát triển lớn lên của tinh thể, quá trình tích tụ để tạo lắng đọng Chất ức chế lắng đọng muối rất đa dạng và phong phú và một chất có thể tác động tới nhiều quá trình trong chuỗi quá trình dẫn tới hình thành lắng đọng Chất ức chế lắng đọng muối có thể được phân biệt theo hai dấu hiệu chính: là cơ chế hoạt động và bản chất hóa học.

Căn cứ vào cơ chế hoạt động, các chất ức chế lắng đọng muối có thể được chia thành ba nhóm sau:

1) Nhóm chất ức chế hoạt động theo cơ chế chelate - là những chất có khả năng liên kết với những ion tạo muối (Ca 2+ , Mg 2+ , Ba 2+ , Sr 2+ …) ngăn ngừa chúng tác dụng với các anion tạo muối (CO2 2-, SO4 2-) Đại diện phổ biến trong số các hợp chất chelate được dùng làm chất ức chế lắng đọng muối được đưa trong bảng 1.

Bảng 1.1 Một số hợp chất chelat dùng làm chất ức chế lắng đọng muối

T Tên hóa học Công thức hóa học và ký hiệu viết tắt

1 Amino tri(metylenphosphonic acid) C3H12NO9P3

3 Ethylene Diamine Tetra(Methylene Phosphonic

(Sodium EDTMP; Pentasodium-EDTMP; Sodium-Na5- EDTMP) CAS No.: 1429-50-1

4 Diethylene Triamine Penta(methylene phosphonic acid)

2) Nhóm chất ức chế hoạt động theo cơ chế cản trở hình thành mầm kết tinh và sự lớn lên của tinh thể muối Các chất ức chế này có khả năng hấp phụ lên các tâm hoạt tính của tinh thể, phá vỡ sự ổn định nhiệt của quá trình phát triển tinh thể Sự thu nhiệt của chất ức chế khi hấp phụ đã làm cho các mầm tinh thể tan ra. Đại diện tiêu biểu của nhóm này là các chất polymer như:

Các chất này hấp phụ, bao phủ bề mặt mầm kết tinh và tinh thể không cho chúng phát triển Hình 1a minh họa cơ chế hấp phụ của chất ức chế lên bề mặt vi mầm kết tinh làm chúng phân tán, tức cản trở chúng tụ lại thành mầm kết tinh. Hình 1b minh họa cơ chế hấp phụ của chất ức chế lên bề mặt tinh thể hạn chế nó phát triển lớn lên.

Cũng theo cơ chế chế cản trở hình thành mầm kết tinh và sự lớn lên của tinh thể muối còn có muối NH4Cl Muối này thúc đẩy sự phân rã của Ca(HCO3)2 ở nhiệt độ < 36 0 C (nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ chuyển Ca(HCO3)2 về dạng canxit khó hòa tan (45-50 0 C)) hạn chế sự hình thành mầm kết tinh và sự lớn lên của các

3) Nhóm chất ức chế hoạt động theo cơ chế thay đổi hình dạng tinh thể. Khác với các chất thuộc nhóm thứ hai vừa nêu trên, chất ức chế trong nhóm này không cản trở hình thành tinh thể mà chỉ tác động đến hình dạng tinh thể Chất ức chế có tác dụng xen cài vào mạng tinh thể muối và kìm hãm quá trình phát triển của tinh thể (tinh thể không đồng nhất) Sự hấp phụ không thuận nghịch của chất ức chế tại những vị trí tinh thể muối phát triển bất thường đã ức chế quá trình phát triển tiếp theo của chúng

Hình 1.1 – Minh họa sự hấp phụ của chất ức chế gây phân tán mầm kết tinh và cản trở sự lớn lên của tinh thể muối

Căn cứ vào bản chất hóa học, các chất ức chế lắng đọng muối có thể được chia thành:

+ Acrylic Acid-2-Acrylamido-2-Methylpropane Sulfonic Acid Copolymer + Copolymer Of Maleic And Acylic Acid

Chất ức chế lắng đọng muối được quan tâm nghiên cứu rất sớm và bởi nhiều hãng và nhà nghiên cứu Một số trong những nghiên cứu có liên quan tới dạng chất ức chế và cơ chế tác động của chất ức chế lắng đọng muối mà đề tài nghiên cứu hướng tới có thể tham khảo trong các tài liệu [1-11].

1.1.2 Một số chất ức chế lắng đọng muối dùng cho điều kiện nhiệt độ cao

Môi trường nhiệt độ cao là một trở ngại lớn đối với các chất ức chế tạo muối vô cơ Nhiệt độ cao mà chúng ta đề cập tới ở đây là nhiệt độ > 130 0 C Một số chất có thể bị phân hủy trong điều kiện môi trường nhiệt độ làm việc Một số chất không có tác dụng lâu vì khả năng hấp phụ lên bề mặt vật liệu mang nó bị giảm đáng kể và khả năng giải hấp phụ lại tăng Một số khác tạo liên kết hóa học kém bền ở các nhiệt độ cao.

Nhìn từ khía cạnh nhiệt độ, các hợp chất hoạt động theo cơ chế chelat được nhắc tới ở trên như: Amino tri(metylenphosphonic acid)- ATMP ; 1- Hydroxyethylidene-1,1-Diphosphonic Acid – HEDP ; Ethylene Diamine Tetra(Methylene Phosphonic Acid) Penta Sodium Salt, chính là các chất có độ bền nhiệt cao. Để làm tăng bền nhiệt của chất ức chế, người ta chế tạo ra các hóa phẩm tổ hợp trên cơ sở biến tính các chất chính được nêu ở trên Biến tính thường đi theo hướng tăng khả năng hấp phụ của chất chính lên bề mặt đá vỉa vùng cận đáy giếng Hiệu ứng đạt được thông qua dùng các chất có khả năng tăng tính hấp phụ của hóa phẩm chính, hoặc làm sạch bề mặt vật liệu mà trên đó chất ức chế hấp phụ lên Dưới đây, chúng tôi xin giới thiệu một số tổ hợp tiêu biểu.

+ Tổ hợp trên cơ sở ATMP và axit HCL [12]:

Tổ hợp này có thành phần như sau:

- Nước : phần còn lại cho đủ 100%.

Tổ hợp được chế tạo như sau: Hòa ATMP vào axit, sau đó bổ sung nước đồng hành khai thác hoặc nước sạch để được dung dịch 1% Người ta định kỳ bơm dung dịch này vào vùng cận đáy giếng khai thác Chất lỏng ép được dùng là dầu, nước đồng hành khai thác chứa không quá 5 g/l Ca 2+ hoặc nước sạch. Khả năng ức chế của tổ hợp này có thể đạt tới 290 ngày đêm.

+ Tổ hợp trên cơ sở ATMP, latex, chất hoạt động bề mặt [12]:

- Chất hoạt động bề mặt: 0,4 – 1,35 % ;

Tổ hợp được chế tạo như sau: tạo nhũ tương trên cơ sở 7,5 – 15% latếc nước (có tính đến phần nước nằm trong latếc) Sau đó bổ sung từ từ ATMP vào nhũ tương đang trong trạng thái khuấy Thực tế sử dụng cho thấy, hỗn hợp thể hiện tính ức chế ổn định trong thời gian khai thác giếng.

+ Tổ hợp trên cơ sở ATMP, HCL, chất hoạt động bề mặt [12]:

- Chất hoạt động bề mặt : 0,1 – 0,7 % ;

- Chất thải quá trình hydrat hóa etylene: 5 – 25,5 % ;

+ Tổ hợp trên cơ sở ATMP, axit HF, chất hoạt động bề mặt [36]:

- Chất hoạt động bề mặt-OP 10 : 0,1 – 0,2 %.

HF tác dụng với các khoáng vật silicát tạo điều kiện cho ATMP hấp phụ lên trên bề mặt đá vỉa Chất hoạt động bề mặt giảm sức căng bề mặt cũng thúc đẩy quá trình hấp phụ.

1.1.3 Bản chất của công nghệ ép chất ức chế vào vỉa nhằm ngăn ngừa tích tụ muối vô cơ trong cần ống khai thác

KẾT QUẢ NGHÊN CỨU HOÀN THIỆN THÀNH PHẦN HỆ HÓA PHẨM ỨC CHẾ LẮNG ĐỌNG MUỐI VÔ CƠ

Nghiên cứu hoàn thiện thành phần của hệ hóa phẩm ức chế lắng đọng muối vô cơ

Hệ hóa phẩm xuất xứ của dự án là sản phẩm thuộc đề tài nghiên cứu

“Nghiên cứu giải pháp công nghệ xử lý vùng cận đáy giếng nhằm ngăn ngừa hiện tượng lắng đọng muối vô cơ trong cần khai thác” theo Hợp đồng số 03.05.2012.RD/ HĐ-KHCN ký ngày 09/01/2012 Thành phần dung dịch hệ hóa phẩm ức chế lắng đọng vô cơ có thành phần tối ưu được chọn như trong bảng 1:

Bảng 2.1 Thành phần của hệ hóa phẩm ức chế đã đề xuất trong nghiên cứu là xuất xứ của dự án

TT Tên cấu tử Thành phần Chức năng

1 ATMP 0,75% (tức 0,025 mol/l) Chất ức chế

2 CaCl2 0,06 mol/l Tạo phức tan ATMP – Ca 2+

3 Ure 4 ÷ 5% Tác nhân gây kết tủa chất ức chế

4 HCl 31% Vừa đủ Điều chỉnh pH dung dịch về pH ≥

3 Trong hệ hóa phẩm nêu trên thành phần chính để đóng vai trò ức chế lắng đọng muối vô cơ là ATMP Các thành phần còn lại như CaCl2, Ure, HCl để đóng vai trò để ATMP bị kết tủa thi ép chất ức chế vào vỉa Cơ chế hoạt động của hệ hóa phẩm này là cơ chế chelate khi ATMP tạo phức với Ca 2+ , qua đó ngăn ngừa quá trình hình thành muối CaCO3 Cơ chế của việc bơm ép chất ức chế này vào vỉa là trên cơ sở kết tủa của phức chất giữa ATMP và Ca 2+ , hiện tượng kết tủa xảy ra trong một khoảng pH nhất định, ngoài khoảng giá trị này thì phức chất ATMP với Ca 2+ sẽ ở dạng hòa tan, khi đó ATMP sẽ kết hợp với các ion Ca 2+ khác trong nước vỉa để ngăn ngừa sự hình thành lắng đọng muối. ATMP là một chất ức chế lắng đọng muối truyền thống, tuy nhiên hiệu quả của nó chưa được như mong muốn Ngay này, đã có nhiều chất ức chế lắng đọng muối cũng trên cơ sở các hợp chất phát triển trên cơ sở phosphonic acid (tương tự như ATMP), ngoài ra có các nhóm chất ức chế lắng đọng muối trên cơ sở các hợp chất polymer cũng rất phát triển Các chất ức chế lắng đọng muối vô cơ trên cơ sở polymer có cơ chế ức chế theo cản trở sự hình thành và phát triển của các mầm tính thể Như vậy, để nâng cao hiệu quả ức chế lắng đọng muối vô cơ, trong dự án này sẽ thực hiện theo hướng kết hợp sử dụng 02 cơ chế ức chế của chất ức chế lắng đọng vô cơ khac nhau Ngoài ra để đảm bảo tính tương hợp của hệ hóa phẩm với lưu thể vỉa sẽ tiến hành bổ sung thêm các chất hoạt động bề mặt, dung môi đồng hòa tan để phòng chống khả năng tạo nhũ của hệ hóa phẩm, phẩm đề xuất hoàn thiện như sau:

Bảng 2.2 Thành phần của hệ hóa phẩm ức chế lắng đọng muối vô cơ

T Tên thành phần Hàm lượng,

1 Polymer scale (A) 10-20 Ức chế theo cơ chế sự hình thành và phát triển mầm tinh thể

35-40 Ức chế theo cơ chế

3 Dung môi (Alcolhol và polyalcohol) 6 Để nâng cao tính tương hợp của hệ hóa phẩm với lưu thể vỉa, chống hiện tượng tạo nhũ tương

4 Organic buffering agent 3-7 Để điều chỉnh pH ≥3

Chất HĐBM Polyethylene glycol, Branched alkylphenol ethoxylate,

2 Hỗ trợ khả năng ức chế lắng động muối

Trong đó polymer scale là chất ức chế gốc polymer, được nhà sản xuất giới thiệu gồm 3 thành phần: Methylcyclohexanol ethoxylate, Acid-2- Acrylamido-2-Methylpropane Sulfonic Acid Copolymer, Sulphonated polyacrylic acid copolymer Tỷ lệ khối lượng khi sử dụng của 03 thành phần này là 1:1:1 theo tỷ lệ khối lượng.

Bản thân các polymer, chất ức chế như Sulfonated phosphonocarboxylic acid, Polyphosphono Carboxylic acid có pH ở trong khoảng 1,5-3 Do vậy phải sử dụng thêm chất đệm hữu cơ (Organic buffering agent) để đảm bảo pH của hệ hóa phẩm ≥3 Theo kết quả thí nghiệm, với nồng độ sử dụng của chấ đệm hữu cơ là 6% thì có khả năng điều chỉnh được pH của dung dịch ở giá trị như yêu cầu Các đánh giá liên quan đến tính tương hợp sẽ được trình bày ở Mục 2.2. Còn tại nội dung này sẽ tối ưu hóa thành phần của hệ hóa phẩm, trong đó tối ưu hóa 2 thành phần A và B nêu tại Bảng 2.2 Đã nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ 2 nhóm hóa phẩm ức chế lắng đọng muối này Việc đánh giá được thực hiện ở điều kiện 70 0 C và 120 0 C.Việc đánh giá tại 02 nhiệt độ để định hướng phạm vi ứng dụng của sản phẩm, trong đó ở 70 0 C là tương ứng với điều kiện sử dụng để ngăn ngừa các trên các thiết bị bề mặt Nhiệt độ 120 0 C là điều kiện sử dụng tương ứng với điều kiện mỏ, mà đối tượng hướng đến ở đây là mỏ Thỏ Trắng của Ld Việt-Nga Vietsovpetro Đối tượng mỏ này trong thời gian vừa qua liên tục bị hiện tượng đóng cặn trên cần ống khai thác Cho đến hiện nay, Vietsovpetro vẫn chưa tìm được hóa phẩm và công nghệ phù hợp, hiệu quả để ngăn ngừa lắng đọng muối tại mỏ này Để thực hiện việc đánh giá hiệu quả ức chế lắng đọng muối vô cơ đã sử dụng tiêu chuẩn NACE TM0374-2007 Nước muối cũng được mô phỏng theo hướng dẫn của Tiêu chuẩn này Kết quả đánh giá được thể hiện ở trên Bảng 2.3-2.4.

Bảng 2.3 Đánh giá hiệu quả ức chế lắng đọng muối vô cơ của của các hệ hóa phẩm ức chế lắng đọng muối vô cơ với các thành phần khác nhau ở 70 0 C.

Hiệu quả ức chế (%) lắng đọng muối CaCO 3 , khi nồng độ của chất ức chế, ppm 20 ppm

Bảng 2.4 Đánh giá hiệu quả ức chế lắng đọng muối vô cơ của của các hệ hóa phẩm ức chế lắng đọng muối vô cơ với các thành phần khác nhau ở 120 0 C.

Hiệu quả ức chế lắng đọng muối CaCO 3 , khi nồng độ của chất ức chế, ppm 20 ppm

Kết quả thí nghiệm trên Bảng 2.3 và 2.4 cho thấy tùy thuộc vào tỷ lệ của 2 thành phần mà hiệu quả ức chế lắng đọng muối vô cơ rất khác nhau và cũng không theo một quy luật nhát định Trong đó ở điều kiện 70 0 C có mẫu đạt hiệu quả cao nhất là mẫu số 5 khi nồng độ sửu dụng của hỗn hợp A là 15% và của B là37,5% Hiệu quả ức chế đạt cao nhất trong trường hợp này là 98,5% khi nồng độ kết quả tương đối tốt là mẫu số 2 và mẫu số 9, khi hàm lượng sử dụng trong hỗn hợp lần lượt là: 10%A+37,5%B; và 20%A + 40%B Hiệu quả ức chế đạt cao nhất trong trường hợp này là 97,9% khi nồng độ chất ức chế sử dụng là 150ppm.

Như vậy, với kết quả sơ bộ nêu trên đã chọn được 03 mẫu có hiệu quả cao nhất:

+ Mẫu 1 Kí hiệu là SI-1806P, có thành phần 15%A + 37,5%B.

+ mẫu M2 Kí hiệu là DMC-SI 1801 có thành phần 10%A+37,5%B

+ mẫu M3 Kí hiệu là DMC-SI 1801 có thành phần 20%A + 40%B

Trong các phần nghiên cứu tiếp theo sẽ tiến hành đánh giá chi tiết các tính chất của 03 mẫu hóa phẩm đã lựa chọn được sơ bộ này.

Đánh giá tổng thể tính chất của hệ hóa phẩm ức chế lắng đọng muối vô cơ

2.2.1 Đánh giá khả năng tương hợp của hệ hóa phẩm với lưu thể vỉa

Một trong những tính chất quan trọng của hệ hóa phẩm ức chế lắng đọng muối vô cơ là khả năng tương hợp với lưu thể vỉa Hóa phẩm ức chế lắng đọng muối vô cơ cần phải tan hoàn toàn trong nước biển, không tạo kết tủa, tạo nhũ với lưu thể vỉa Lưu thể vỉa ở đây là 1 phạm vi rộng bao gồm: dầu thô, nước biển, các dung dịch hoàn thiện giếng như dung dịch NaCl (ρ=1,12 g/cm 3 ), dung dịch CaCl2 (ρ=1,24g/cm 3 ) Để đánh giá khả năng tương hợp của hệ hóa phẩm ức chế lắng đọng muối vô cơ SI-1806P, DMC-SI 1801, DMC-SI 1802, đã tiến hành trộn hóa phẩm (dung dịch 15%) với các dung dịch NaCl, dung dịch CaCl2 (đây là các dung dịch thường được dùng trong quá trình dập giếng, sửa giếng và nước đồng hành từ giếng 5P/ThTC-1 (đây là giếng mà thường xuyên xảy ra hiện tượng lắng đọng muôi trên cần ống khai thác và Vietsovpetro phải định kỳ hàng tháng phải bơm axit để rửa sạch lắng đọng muối trong cần ống khai thác) Tỷ lệ pha trộn giữa hóa phẩm và các dung dịch nêu trên lần lượt là 25:75; 50:50; 75:25 (theo thể tích), hỗn hợp được lắc đều và ổn nhiệt trong điều kiện nhiệt độ

70 0 C (đối với SI-1806P) và 120 0 C (DMC-SI 1801, DMC-SI 1802) trong thời gian 2h Sau đó quan sát và so sánh trạng thái của dung dịch so với thời điểm ban đầu trước khi nung Kết quả đánh giá thể hiện ở Bảng và Hình Kết quả đánh giá cho thấy, dung dịch SI-1806P, DMC-SI 1801, DMC-SI-1802 khi tiếp xúc với nước đồng hành giếng 5P/ThTC-1, dung dịch NaCl, CaCl2 vẫn giữ được trạng thái đồng nhất, như trạng thái ban đầu

Bảng 2.4 – Kết quả đánh giá tính tương hợp của dung dịch DMC-SI 1801 với lưu thể vỉa ở nhiệt độ 120 0 C (tỷ lệ thể tích 1:1)

Dung dịch đề xuất Dung dịch DMC-SI 1801 15%

/lưu thể vỉa với tỷ lệ pha trộn

Dun dịch đồng nhất, trong suốt, không bị thay đổi trạng thái, không tạo kết tủ

Bảng 2.4 – Kết quả đánh giá tính tương hợp của dung dịch SI 1806P với lưu thể vỉa ở nhiệt độ 120 0 C (tỷ lệ thể tích 1:1)

Dung dịch DMC-SI 1802 15% với tỷ lệ pha trộn

Bảng 2.4 – Kết quả đánh giá tính tương hợp của dung dịch SI 1806P với lưu thể vỉa ở nhiệt độ 70 0 C (tỷ lệ thể tích 1:1)

Dung dịch SI-1806P 15% với tỷ lệ pha trộn

Hình 2.1 Hỗn hợp các dung dịch SI-1806P (15%) với dung dịch

NaCl, CaCl2, nước biển sau 24h ổn nhiệt ở nhiệt độ 70 0 С Bên cạnh các dung dịch nêu trên, trong trường hợp hóa phẩm được bơm xuống vỉa hoặc bơm định lượng vào giếng từ đường bơm hóa phẩm lắp đặt bên ngoài khoảng không vành xuyến, khi đó theo dòng lưu thể khai thác đi lên, hóa phẩm có thể tiếp xúc với dầu thô Do vậy cần đánh giá tính tương hợp của hóa phẩm với dầu thô Để đánh giá tính tương hợp của hệ hóa phẩm với lưu thể vỉa sử dụng phương pháp theo quy định tại Tiêu chuẩn API RP42, dầu thô được sử dụng từ giếng 5P và 37P thuộc mỏ Thỏ Trắng, đây cũng là 2 giếng mà thường xuyên bị hiện tượng lắng đọng muối trong cần ống khai thác

Hình 2.2 Hình ảnh các mẫu nhũ tương của hệ hóa phẩm SI-1806P với dầu thô giếng 5P và 37P của mỏ Thỏ Trắng

Bảng 2.5 Đánh giá tính tương hợp của hệ hóa phẩm SI-1806P với dầu thô giếng 7P mỏ Thỏ Trắng

STT Tỷ lệ hóa phẩm/Dầu thô Trạng thái nhũ tách

Trạng thái phân lớp nhũ tương thời gian lưu mẫu

Các pha được tách hoàn toàn, không có nhũ tương

Bảng 2.6 Đánh giá tính tương hợp của hệ hóa phẩm SI-1806P với dầu thô giếng 37P mỏ Thỏ Trắng

T Tỷ lệ hóa phẩm/Dầu thô Trạng thái nhũ tách Trạng thái phân lớp nhũ tương thời gian lưu mẫu Ghi chú

Bảng 2.6 Đánh giá tính tương hợp của hệ hóa phẩm DMC-SI 1801 với dầu thô giếng 37P mỏ Thỏ Trắng

T Tỷ lệ hóa phẩm/Dầu thô Trạng thái nhũ tách

Trạng thái phân lớp nhũ tương thời gian lưu mẫu Ghi chú

Bảng 2.6 Đánh giá tính tương hợp của hệ hóa phẩm DMC-SI 1802 với dầu thô giếng 37P mỏ Thỏ Trắng

T Tỷ lệ hóa phẩm/Dầu thô Trạng thái nhũ tách Trạng thái phân lớp nhũ tương thời gian lưu mẫu Ghi chú

Nước 0 0 0 0 Các pha được tách hoàn toàn, không có nhũ tương

Dầu 0 3 3 3 Điều kiện thí nghiệm là lưu mẫu trong tủ ổn nhiệt ở nhiệt độ 70 0 C (đối với SI-1806P) và 120 0 C (DMC-SI 1801, DMC-SI 1802) và theo dõi sự tách nhũ trong thời gian 2h Kết quả được trình bày tại Hình và Bảng Hỗn hợp hóa phẩm được coi là tương hợp, không tạo nhũ với dầu thô nếu như sau khi ổn nhiệt (trong thời gian 2h) các pha bị tách hoàn toàn, ranh giới pha dầu nước rõ ràng. Ngược lại, nếu các pha không tách hoàn toàn sau 2h ở 80 0 C, hỗn hợp không qua sàng sau khi rửa bằng nước nóng thì hỗn hợp hóa phẩm không tương hợp với dầu thô, hóa phẩm và dầu thô tạo nhũ bền vững, có kích thước lớn dẫn đến nguy cơ bít nhét, giảm độ thấm sau xử lý hóa phẩm Từ kết quả thí nghiệm cho thấy, chỉ sau 15 phút sự tách pha đã diễn ra hoàn toàn, ranh giới pha dầu nước rõ ràng, nước trong, không có hiện tượng tạo nhũ

Như vậy với các kết quả nghiên cứu cho thấy hệ hóa phẩm hoàn toàn tương hợp với lưu thể vỉa.

2.2.2 Đánh giá độ bền nhiệt của hệ hóa phẩm Đối tượng ứng dụng mà hệ hóa phẩm ức chế lắng đọng muối vô cơ mà hệ hóa phẩm hướng tới là có thể sử dụng tại giếng có điều kiện nhiệt độ cao bằng cách bơm liên tục vào giếng thông qua đường bơm hóa phẩm lắp đặt bên ngoài khoảng không vành xuyến hoặc bơm ép chất ức chế vào vỉa rồi theo thời gian chất ức chế sẽ giải phóng dần, đi vào dòng lưu thể vỉa để ngăn ngừa hiện tượng lắng đọng trong cần ống khai thác và thiết bị bề mặt Trong trường hợp này hóa phẩm cần bên ở điều kiện nhiệt độ cao (đến 120 0 C như tại các giếng thuộc mỏ Thỏ Trắng) Chính vì vậy trong nội dung này sẽ trình bày kết quả nghiên cứu đánh giá độ bền nhiệt của hệ hóa phẩm ở điều kiện nhiệt độ 120 0 C Độ bền nhiệt của hệ hóa phẩm được đánh giá qua 2 chỉ tiêu, một là sự thay đổi trạng thái vật lý của hỗn hợp và thứ 2 là sự thay đổi hiệu quả ức chế lắng đọng muối vô cơ. Đối với mẫu SI-1806P đươc sử dụng trên bề mặt, đồng thời thời gian xử lý ngắn do vậy không đặt ra vấn đề đánh giá độ bền nhiệt đối với sản phẩm này Chỉ đánh giá độ bên nhiệt với sản phẩm DMC-SI 1801 và DMC-SI 1802 do các sản phẩm này dự kiến sẽ được sử dụng trong điều kiện vỉa theo công nghệ bơm ép vào trong vỉa Để đánh giá khả năng bền nhiệt của hệ hóa phẩm đã tiến hành đối với mẫu DMC-SI 1801 và DMC-SI 1802, sau khi pha xong mẫu được lưu ở nhiệt độ

120 0 C trong thời gian từ 0-45 ngày Kết quả thí nghiệm cho thấy, sau 45 ngày ổn nhiệt ở nhiệt độ 120 0 C, các dung dịch vẫn trong suốt, không xảy ra hiện tượng kết tủa Điều đó cho thấy các thành phần trong hệ hóa phẩm chính bền với tác động của nhiệt độ Tuy nhiên đây chỉ là dấu hiệu ngoại quan, do vậy để chính xác đã tiến hành thí nghiệm đánh giá hiệu quả ức chế lắng đọng muối của 02 mẫu sản phẩm này sau các thời gian ổn nhiệt khác nhau Trường hợp này cũng sử dụng nước muối mô phỏng theo tiêu chuẩn NACE TM0374-2007 Kết quả đánh giá được đưa ra trên Bảng

Bảng 2.3 Hiệu quả ức chế lắng đọng muối CaCO 3 của chất ức chế DMC-SI 1801 theo thời gian ổn nhiệt ở 120 0 C

Kết quả thí nghiệm ứng với các nồng độ của chất ức chế lắng đọng muối

20 ppm 40 ppm 60 ppm 80 ppm 100 ppm

T =0 (ngay sau khi pha) Lượng CaCO3 (mg/l) còn lại trong dung dịch chứa chất ức chế mà không bị kết tủa (Ca)

Mẫu trắng sau kết tủa (Cb) : 2.600 mg/l

Mẫu trắng trước kết tủa (Cc): 4.020 mg/l

Lượng CaCO3 (mg/l) còn lại trong dung dịch chứa chất ức chế mà không bị kết tủa (Ca)

Bảng 2.3 Hiệu quả ức chế lắng đọng muối CaCO 3 của chất ức chế DMC-SI 1801 theo thời gian ổn nhiệt ở 120 0 C của chất ức chế lắng đọng muối

20 ppm 40 ppm 60 ppm 80 ppm 100 ppm

T =0 (ngay sau khi pha) Lượng CaCO3 (mg/l) còn lại trong dung dịch chứa chất ức chế mà không bị kết tủa (Ca)

Từ kết quả thí nghiệm nhận được cho thấy sau 45 ngày ổn nhiệt ở điều kiện 120 0 C cả 02 mẫu không xảy ra hiện tượng phân hủy nhiệt các thành phần trong hệ hóa phẩm, hiệu quả ức chế lắng đọng muối vô cơ tuy có hiện tượng suy giảm, tuy nhiên mức độ suy giảm

Tiêu đề	Báo Cáo Tổng Kết Dự Án Sản Xuất Thử Nghiệm Cấp Bộ Hoàn Thiện Công Nghệ Sản Xuất Thử Nghiệm Hệ Hóa Phẩm Ức Chế Lắng Đọng Muối Vô Cơ
Tác giả	Th.S. Đỗ Thành Trung, ThS. Lê Văn Công, KS. Hoàng Anh Dũng, TS. Nguyễn Văn Ngọ, KS. Phan Văn Minh, KS. Phạm Ngọc Sơn, KS. Bùi Lê Phương, ThS. Ngô Thị Nguyên, TS. Vũ Hoàng Duy, KS. Phạm Ngọc Tú
Người hướng dẫn	Th.S. Đỗ Thành Trung - Phó Giám đốc Chi nhánh PVChem-RT, ThS. Lê Văn Công – Trưởng phòng Nghiên cứu Phát triển Dịch vụ, Chi nhánh PVChem-RT
Trường học	Chi nhánh PVChem-RT
Thể loại	báo cáo
Năm xuất bản	2020
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	100
Dung lượng	11,8 MB