杨维
延长油田股份有限公司子长采油厂李家岔采油队 陕西 子长 17300
摘要：本文以采油厂注水管线为视角，探索其脱氧剂的使用情况。在选择脱氧剂时，分别从温度、浓度、反应时间三个角度，确定脱氧剂的应用性能，以期注水管线腐蚀问题。最终确定的脱氧方案为：脱氧物质确定为亚硫酸钠，浓度选定为130mg/L，使用结果为：采油厂注水管线脱氧完成时，能够使氧占比小于0.05mg/L，符合脱氧需求。
关键词：温度；浓度；时间
引言：在开发油田期间，大部分油田的开采形式，以注水采油为主。注水程序中将会形成溶解氧问题，由此对管道、设备等位置产生腐蚀问题。国内部分油田单位，对此类问题采取了脱氧处理，以期缓解溶解氧带来的腐蚀问题。比如某油田单位，使用亚硫酸钠与催化剂结合的形式，如期达成脱氧处理目标。
1注水管线现运情况
某采油厂含有注水管线数量为127条，相对注水管线采取更换措施，将19条管线更换为非金属材质。实际运行发现有11条钢制管线，发生较为严重的腐蚀问题，注水站点共计16座，其中6座发生腐蚀问题。依据国家注水水质标准可知：清水环境中，溶解氧占比应控制在0.05mg/L以下。实际上，此采油厂各站点溶解氧占比为（6.5±1.5）mg/L，远超过0.05mg/L的行业标准。为此，对此采油厂开展脱氧处理，缓解其溶解氧腐蚀压力。
2甄选脱氧剂
2.1甄选理念
（1）甄选脱氧剂。在脱氧处理前期，应科学完成脱氧剂的甄选。在试剂甄选期间，应考量的因素有：试剂性能、脱氧成本、资源供需等情况。为此，在初期确定了两种脱氧剂，第一种脱氧剂为亚硫酸钠、第二种脱氧剂为二甲基酮肟。
（2）脱氧处理方法。在采油厂提取水样，分别在水样中添加各类脱氧剂。在添加完成时，借助溶解氧测定设备，获取水样中溶解氧占比情况。借助溶解氧占比情况，确定脱氧剂的脱氧能力。继而分别设定温度、试剂浓度、反应周期为试验变量，以期获取最为有效的脱氧方案[1]。
2.2温度条件
在某采油厂完成水样提取，选择试剂浓度为100mg/L的脱氧剂，借助水浴加热锅完成水样加热操作，使水样温度达到实验目标温度，继而在水样中添加脱氧剂，脱氧反应周期设定为5分钟，在反应完成时，借助溶解氧测定设备，获取溶解氧占比。结合实际情况，设定目标温度为（35.5±15.5）摄氏度，温度涨幅为10摄氏度。依据溶解情况，获取各温度条件的脱氧效果，如表1所示。
表 1 两种脱氧剂在各温度情况下的脱氧率
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如表1可知：在试剂浓度、反应周期固定时，温度增长时，脱氧率有所提升；两种脱氧剂在温度增加时，均表现出脱氧率提升的情况；在对比试验中发现，亚硫酸钠的脱氧能力高于二甲基酮肟；在50摄氏度温度条件时，亚硫酸钠脱氧率达到了94.71%，脱氧效果显著。
2.3脱氧剂浓度
在此项对比试验中，设定试验温度为固定值，以20摄氏度为参数。反应周期确定为10分钟。在水样中添加脱氧剂，获取溶解氧占比。在试验中，水样溶解氧含量范围为[50，200]mg/L，涨幅设定为50mg/L，获取脱氧剂各浓度时的脱氧能力，如表2所示。
表 2 两种脱氧剂在各浓度情况下的脱氧率
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如表2获知：在温度与反应周期条件固定时，即温度=20℃，时间=10min，两种脱氧剂在浓度增加时，脱氧能力有所提升；在对比试验中，亚硫酸钠脱氧表现较为优异，在浓度为150mg/L、200mg/L时，均能够达到100%的脱氧效果，以节约能源视角，在脱氧处理时，选择150mg/L浓度的脱氧剂，以期控制脱氧成本。
2.4反应消耗时间
在确定最佳反应周期时，设定温度条件为20摄氏度固定值，试剂浓度设定为150mg/L，反应周期设定为[5，20]分钟，时间涨幅间隔为5分钟，以期获取各反应周期的脱氧效果，对比试验结果如表3所示。
表 3 两种脱氧剂在各反应周期条件下的脱氧率
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如表3可知：在反应温度为20摄氏度，脱氧剂浓度为150mg/L时，亚硫酸钠与二甲基酮肟，在反应周期增加的背景下，亚硫酸钠与二甲基酮肟两者脱氧剂的脱氧能力有所增强；亚硫酸钠的脱氧能力表现较为优异，在反应周期15分钟时，达到95%的脱氧率，在反应周期20分钟时，能够达到97%的脱氧效率。由此确定：在反应周期15分钟时，亚硫酸钠具有优异的脱氧能力[2]。
3讨论
在对比试验中确定了亚硫酸钠的脱氧能力。为此，在采油厂开展脱氧试验。对比试验中，获得最佳反应周期为20分钟，最佳反应温度为50摄氏度，以此开展脱氧试验，获取溶解氧占比情况。在浓度试验中，以50mg/L为涨幅，细化开展实验，获取最佳试剂浓度，试验结果如表4所示。
表 4 亚硫酸钠在各条件下的溶解氧占比/mg/L
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如表4获知：在三种浓度下开展的脱氧试验，脱氧效果较好；当试剂浓度为130mg/L时，反应时间为5分钟，即可达到脱氧标准；当实际浓度为150mg/L，在反应周期为2分钟时，能够达到脱氧标准。为此，以成本控制为理念，确定脱氧试剂浓度为130mg/L，反应周期为五分钟，脱氧试剂为亚硫酸钠。
结论：综上所述，采取实验形式确定脱氧剂的使用性能，分别以温度、试剂浓度、反应周期为实验条件，由此确定表现优异的脱氧剂为亚硫酸钠。在此基础上，结合油田实际管道腐蚀情况，确定亚硫酸钠使用的最佳配比，便于保障溶解氧占比的标准性。如若后续有提升脱氧速度需求，可在亚硫酸钠中适当添加催化剂，提升脱氧效果。
参考文献：
[1]黄学锋,原丹,张召强.定边采油厂智能注水系统节能降耗技术研究[J].石化技术,2020,27(11):54-55.
[2]付卜丹,欧阳诗昆,周治国.合水油田某采油厂注水管线脱氧方案探析[J].科学技术创新,2020(04):174-175.