延川南炭層ガス田地下管柱スケール成因及び除スケール効果分析

JIN YAXI ,  

XU HUI ,  

ZHANG GUANGRONG ,  

ZENG JUN ,  

WANG WEIHENG ,  

YANG SONG ,  

HU WEIXUE ,  

ZHANG LEI ,  

ZHANG TINGTING ,  

LIU LI ,  

摘要

スケールタイプの空間的差異特性が不明確で、酸洗方案のターゲット性が不足している問題に対応して、本研究では鉱物学分析、水文地球化学的手法、およびスケール溶解実験を総合的に活用し、延川南炭層ガス田の地下管柱スケール形成機構の東西方向の差異規則を明らかにし、差異化されたスケール除去技術パスを構築した。鉱物学的特徴は、西部の万宝山構造帯のスケールは方解石を主成分とし、典型的な炭酸塩スケールに属することを示している。一方、東部の潭坪構造帯は方解石、磁鉄鉱、黄鉄鉱及び粘土鉱物が共生する複合スケールである。地球化学的分析により、西部の弱酸性かつ高カルシウム・マグネシウムイオン環境が炭酸塩の高速なスケール形成を促進し、東部の弱アルカリ性かつ高硫酸イオン環境が鉄鉱物を主とする鉱物複合堆積過程を支配していることが明らかになった。スケール溶解実験では、質量濃度6%の塩酸(HCl)が炭酸塩スケールの溶解性能に優れ、溶解率は78.8%~93.0%であった。アミノスルホン酸化合体系(除垢剤と水の体積比1∶10)は腐食率がより低く、溶解率は76.3%~81.9%に達した。これに基づき弾性的な区域管理戦略を提案する。アミノスルホン酸は全ガス田の周期的運用で最優先の薬剤であり、西部の炭酸塩スケール堆積が深刻な区画では段階的に腐食防止剤添加の6%HClを用いた強化洗浄を実施する。東部のシリケート成分の割合が高く、通常洗浄効果が不十分な複合スケール区画では、安全防護条件が整った上でフッ化水素酸(HF)による標的的なスケール溶解処理が可能である。本研究は「スケールタイプの特定–機構解析–酸液の最適選択」による精密な除垢方法を確立し、類似の地質条件下における炭層ガス井のスケール防止と対策に理論的根拠と実践的経路を提供する。

关键词

延川南炭層ガス田;地下管柱;スケール成因;除スケール剤;差異化除スケール

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