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EZ1016 总硬度分析仪在油田蒸汽锅炉的应用

2022-09-29,星期四

背景介绍

SAGD 简称蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage,简称 SAGD)是一种将蒸汽从位于油藏底部附近的水平生产井上方的一口直井或一口水平井注入油藏,被加热的原油和蒸汽冷凝液从油藏底部的水平井产出的采油方法,具有高的采油能力、高油汽比、较高的最终采收率及降低井间干扰,避免过早井间窜通的优点。SAGD 是国际开发超稠油的一项前沿技术。

EZ1016 总硬度分析仪在油田蒸汽锅炉的应用

SAGD 就是蒸汽驱开采方式,即向注汽井连续注入高温、高干度蒸汽,首先发育蒸汽腔,在加热油层并保持一定的油层压力(补充地层能量),将原油驱至周围生产井中,然后采出。

加拿大 Northern Alberta 的Imperial Oil plant,在该地区运营着多家蒸汽锅炉厂,蒸汽对加拿大油砂的沥青提取过程至关重要。该过程类似于蒸汽辅助重力泄油,将蒸汽泵入井中使稠油沉积流态化,然后将油泵至地面。在此过程中,蒸汽被凝结成产出水流,并被泵送到地面。在蒸汽装置中,这些水经过除油、热石灰软化和过滤除杂后被回收再利用,从而可以再次通过蒸汽发生器(OTSG boiler),为油井的 CSS(循环蒸汽吞吐)产生蒸汽。这种“回收”蒸汽可以重复用于石油开采,节约企业水资源,提高水利用率,降低成本。

应用情况

EZ1016 总硬度分析仪在油田蒸汽锅炉的应用

EZ1016 在线总硬度分析仪

当地哈希团队在该企业运营过程中,发现了锅炉给水的硬度测量是运营人员最优先考虑的水质问题。该企业之前曾试图寻找并测试一种可靠的方法来测量硬度,但没有成功。随后我们采用几种实验室方法和 EZ1016 总硬度分析仪在现场实验室进行了连续测试。

EZ1016 总硬度分析仪在油田蒸汽锅炉的应用
  • 试验包括 ICP 分析仪、哈希 DR2800 法和改进的APA6000 试剂法。实验室方法对有颜色样品测量不是很稳定。而 EZ1016 总硬度分析仪测试效果,可以达到客户的要求。

  • EZ1016 和实验室 ICP 方法比对结果(如右图)很好达到指导客户工艺的目的,因此客户将仪器安装在了现场连续监测。

EZ1016 总硬度分析仪在油田蒸汽锅炉的应用

仪器在现场连续运行了 30 多天,测量 SAGD 工艺回用锅炉给水,没有发生任何故障,只需要补充试剂。在这期间,每天客户用实验室 ICP 测量和滴定法与现场 EZ1016 进行比对,EZ1016 低量程测量准确,现场平常测量结果为 0.1 mg/L(CaCO3 计)。

总结

经过几个月的运行,现场人员的反馈表明,该系统运行良好、可靠。操作人员和管理团队在总硬度超过 0.4 mg/L 限值时修改水处理工艺和蒸汽生产。在采出水再利用和锅炉给水应用中,现场人员能够实时监测蒸汽锅炉的关键给水质量,并根据监测数据做出决策。

针对客户现场回水的工况条件,EZ1016 是一个很好的选择,可以为客户实时反馈回用水总硬度的含量指标。该仪器具备以下优点。

  • 水质达到限值时,EZ1016 和 ICP 方法之间的精确趋势可以提供工艺指导和报警。

  • EZ1016 现在可以在蒸汽装置中连续运行,无需停机,并且能够测量有色水样。(注:其他现场的样品色度不同,需要根据具体应用细节进行评估。)

  • 最低检出限 25μg/L,适用于超低量程硬度监测的需求。

  • 试剂配方公开,用户可自行配置试剂,节省运维成本。

  • 可配置多通道分析,减少一次性投入成本。

硬度的监测在工业应用中很多,EZ1016 采用 EDTA 比色法原理,能够满足现场硬度精密监测的需求。通过定期维护和更换试剂,就能够长时间稳定监测运行,为用户提供可靠的水质数据。

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