三元复合驱不同体系垢样形貌特征研究

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北一断东三元复合驱化学除垢效果评价

北一断东三元复合驱化学除垢效果评价摘要：油井结垢是影响三元复合驱技术应用中的主要问题。

为进一步延长检泵周期，对于即将出现卡泵的井，需要采取低成本的清垢措施，延长运转周期。

通过对抽油泵井化学清垢时机进行了研究，初步摸索出抽油机结垢井清垢时机：上载荷上升20%，交变载荷上升30%，上电流上升8-10a，或出现不同步现象时，应及时采取清垢措施。

现场应用验证符合率较高，可以为采取化学除垢措施提供技术依据。

关键词：三元复合驱清垢时机化学除垢1、前言北一区断东二类油层强碱体系三元复合驱矿场试验于2005年12月开始投产，2006年11月开始注入三元体系。

试验区共有采出井63口，在注入三元体系0.162pv时采出井开始出现结垢，至2010年10月有46口井出现不同程度的结垢现象，结垢井占试验区总井数的77.8%，中心井见垢比例达到94.4%。

通过分析采出液变化，对二类油层三元复合驱采出井的结垢规律有了初步认识，总结出三元复合驱采出井清垢时机，根据清垢时机对即将结垢卡泵井适时采取清防垢措施可有效延长结垢井运转周期，减少作业井次，为降低三元复合驱作业成本提供依据。

2、三元复合驱结垢机理三元体系中碱的存在是导致三元复合驱结垢的主要原因，碱与地层岩石及流体发生反应，当成垢离子（si、ca2+等）达到过饱和状态后，就会产生化学沉淀，导致垢的形成。

三元复合驱垢质成分是以碳酸盐垢为主，含有少量硅酸盐垢及重质成分的混合物。

3、三元复合驱结垢特征三元复合驱采出井结垢形态根据试验区地质条件的不同而表现出不同的特征。

从北一区断西、南五区、北一区断东试验区结垢情况看，强碱三元复合驱均表现出结垢速度快、结垢严重的问题，但结垢的主要成份与形态不同。

北一区断西、南五区从三元主段塞到副段塞阶段，中心井垢质成分由碳酸盐垢为主转为硅垢，而北一区断东试验区主要以碳酸盐垢为主。

4、三元复合驱采出井清垢时机为进一步延长检泵周期，对即将出现卡泵的井，需要采取低成本的清垢措施，延长运转周期。

三元复合驱油井结垢规律及防垢清垢技术探讨

2017年08月三元复合驱油井结垢规律及防垢清垢技术探讨王璐（大庆油田第四采油厂试验大队，黑龙江大庆163000）摘要：油田开采后期为提高采收率使用三元复合驱采油技术，导致油井油管内外、抽油杆及电泵等处出现结垢现象，为提升油井清、防垢效果，系统研究了三元复合驱油井结构现状，提出了相关的防垢措施及清垢技术。

关键词：三元复合驱；油井；结垢规律；防垢；清垢1三元复合驱油井结垢现状三元复合驱油井结垢状况受到油井地层地质条件影响，油井状况不同，结构规律也不一样。

通过分析大庆油田某区块三元符合驱油井岩心、采出液等，总结出油井结构规律如下：①通过岩心溶蚀实验发现，油井垢质成分以碳酸盐和硅酸盐为主，成垢离子以Ca 2+、Mg 2+、Si 2+、Al 3+为主，且碳酸盐结垢时间短、硅酸盐结垢时间长；②通过对油井采出液的测试分析，随着三元复合液不断的注入，地层水中Si 2+持续升高、Ca 2+与Mg 2+浓度之和、HCO 3-均表现出先升高后降低变化趋势、碳酸根表现出先减少后增多趋势，地层水PH 值持续上升；③通过对不同时期的垢质进行分析，发现垢质成分差异明显：早期垢质成分以碳酸盐岩为主，中期垢质硅酸盐成分增加，表现为硅酸盐与碳酸盐垢质混合垢，晚期结构以硅酸盐物质为主；④垢质化学成分不同，其表观状态和颜色差异明显。

碳酸盐垢质地疏松，结构呈蜂窝状。

硅酸盐垢结构致密、外部光滑；⑤同一口油井不同深度，结垢差异明显。

通常表现为随井深增加，垢质中碳酸盐成分增多；⑥区域内油井表现为中心井结垢时间早、速度快，边角井结垢时间晚、速度慢。

2防垢措施2.1防垢技术的选择三元复合驱油井常用的防垢技术有井口固体投球加药、井口液体点滴加药、井下放置防垢块。

井口固体投球加药通过在井口向套管中投球加药来防垢，井下放置防垢块通常在检泵作业时进行，无论是井口固体加药还是井下放置防垢块，都是利用固体防垢药物与井筒内液体接触融化，起到预防结垢的效果。

以上两个固体加药方式存在用药量及药剂浓度不好把握的问题，井口液体点滴加药能够避免出现这种问题，同时加药方便、防垢剂反应速度快、防垢效果好，液体点滴加药是通过柱塞泵将药剂从油层套管环空中注射入井内，加药速度通过泵来控制。

三元复合驱的特点与技术研究

- 71 -工业技术０　前言三元复合驱是一种相较于聚合物驱更加适合于我国石油开采的重要技术。

但是过去相当长的一段时间内三元复合驱由于受技术难题的影响使得其无法实现大规模的工业化应用。

通过多年的研究与实践使得其所存在的技术界限得以突破，研发出了新的三元复合体系新配方，尤其是新型的烷基苯磺酸盐表面活性剂的工业化生产和应用，使得三元复合驱技术在应用中的井网井距、层系组合以及注入参数等得到了优化确定，同时与三元复合驱技术相配合的多项配套关键技术得以突破。

通过实践应用表明三元复合驱技术相较于水驱技术和聚合物驱分别提高20%和10%的采收率。

１　三元复合驱对于采收率提升的重要性某油田油井长期采用水驱开采技术，根据油井测井解释资料表明原油井的油层水淹厚度较大、采出程度高、剩余油饱和度较低，且油井井下油层平面上水淹已经接近100%，纵向上水淹厚度接近94%，其中水淹厚度为67.1%等。

在后续的开采中所开采出的原油综合含水已经高达98%，且这一含水率在后续的开采中长期存在。

上述数据表明该油井油层所在区域不论是在纵向还是平面上的水淹厚度和水淹程度都较高。

该处油层已经进入了水驱形象残余油状态，而继续采用水驱对该油井进行开采将无法获得更多的经济效益。

在这一情况下，使用三元复合驱取代水驱技术来对该油井进行开采，通过实验表明，在采用三元复合驱技术来对油井进行开采后实验油井均出现了增油降水的效果，且一些含水高达100%的油井其含水率最多实现了50%左右的降幅，增加了油井的采收率。

２　超低界面张力的主控因素大庆油田所具有的原油具有低酸值性，在应用于三元复合驱技术的表面活性剂研究中通过向表面活性剂系列中加入碱性物质能够有效地降低大庆油田原油所具有的低-水界面张力，但是由于原油中所含物质的不同通过单一的加碱的方式在一些体系的降幅较小难以达到超低界面张力，不利于原油的开采。

而一些达到了超低界面张力的原油其内部所含有的碱浓度范围却较窄，这一事实说明在原油中还具有其他一些能够与碱发生反应的物质，从而生产活性物质，这些物质能够与外加表面活性剂产生反应并产生协同作用，从而大幅降低原有表面所具有的界面张力。

大庆油区三元复合驱矿场结垢状况分析

出液中出现碱，且其浓度迅速上升到约３０ｍ／，０ｇＬＯ之后下降，并在试验末期稳定在６０ｇＬ左右（０ｍ／图１，ａ和Ｍ２）Ｃ２ｇ的浓度随着采出液中碱浓度的快速
上升而急剧下降。杏二西强碱三元复合驱采出液中ｇａ之后随着无论强碱三元复合驱还是弱碱三元复合驱，其碱是在Ｍ２和Ｃ２浓度刚下降时出现的，ｇａ浓在采出液中Ｃ２和Ｍ２浓度均随着采出液中碱浓度Ｍ和Ｃ２度的大幅度下降而迅速上升，ａｇ的上升而下降。在小井距北井组强碱三元复合驱试验中，ａＣ２Ｍ和Ｃ２消失时达到最高（１。小井距弱碱ｇａ图）
关键词：三元复合驱；结垢；离子；；碱大庆油区中图分类号：Ｉ８Ｔ￣５文献标识码：Ａ文章编号：０９—９０（０６００９１０６３２０）４— ０３一ｏ３
１结垢概况
为了大幅度提高采收率，大庆油区在“ 七五” 期
２０年开始，０２分别在杏二中及北三西进行工业性试验，现仍在进行中。虽然三元复合驱具有很多优点ｆ碱起到了较好的作用， ¨，Ｊ但也正是试验中注
赵长久，李新峰，周淑华
（国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，中黑龙江大庆１３１）６７２
摘要：通过对大庆油区不同井距、不同碱型三元复合驱采出液中ｃ和Ｍ及碱浓度变化的分析，究了结垢对ａ研
三元复合驱的影响。结果表明，ａ和Ｍ２浓度变化趋势与采出液碱浓度的变化趋势具有较强的相关性，Ｃ２ｇ即随着

三元复合驱技术研究

三元复合驱技术研究摘要:三元复合驱是20世纪80年代中期提出的三次采油新方法。

它是由碱/表面活性剂/聚合物复配而成的三元复合驱油体系，既有较高的粘度，又能与原油形成超低界面张力，从而提高原油采收率。

关键词：三元复合驱；成垢；技术三元复合驱是20世纪80年代中期提出的三次采油新方法。

它是由碱/表面活性剂/聚合物复配而成的三元复合驱油体系，既有较高的粘度，又能与原油形成超低界面张力，从而提高原油采收率。

但是，在驱油体系注入地层的过程中，当碱性的化学剂注入地层后，受地层温度、压力、离子组成和注入体系的pH值等因素的影响，与地层岩石和地层水发生包括溶解、混合和离子交换在内的多种反应。

一方面，碱性三元液中的钠离子与粘土中的钙、镁离子发生置换，形成钙、镁的氢氧化物沉淀；另一方面，在地层岩石组分中有长石、伊利石、高岭石、蒙脱土等，碱也能与这些组分作用生成Si、Al等离子，进入地层水中，打破地下液体原有的离子平衡，随着地层条件的改变又形成新的矿物质沉淀，产生大量的硅铝酸盐垢。

这些由于碱的存在而引起的垢沉积，不仅造成卡泵现象，影响抽油机的正常生产及试验的顺利进行，而且还会堵塞油层孔隙，降低驱油剂的波及系数，并使油层受到伤害，影响最终采收率。

我国大庆油田已完成的5个三元复合驱先导性矿场试验,使用NaOH的为4个试验区,在这4个试验区中,除杏五区外,均不同程度地出现结垢现象,结垢发生在采出环节,包括油井近井地带、井筒举升设备和地面集输设备,以中心采出井最为严重,也最为典型。

因此，确定三元复合驱的成垢条件及界限，研究三元复合驱过程中垢的形成机理，找出对策，保证三元复合驱技术的成功有重要意义。

一、结垢状况分析为了确定三元复合驱垢样的晶型及组成，了解试验区的结垢情况，对试验区垢样进行分析。

（一）垢样分析取三元复合驱矿场试验区垢样，如采用大庆油田采油四厂杏二西三元复合驱扩大性矿场试验区垢样为例。

具体过程为：采用-射线衍射进行物相分析，确定矿物的晶型，用-光电子能谱确定元素组成，用化学分析法确定典型氧化物的含量。

强碱三元复合驱硅结垢特点及防垢措施研究

第28卷　第5期2007年9月石油学报AC TA PETROL EI SIN ICAVol.28Sept.　No.52007基金项目:国家科技攻关课题“大庆油田开发关键技术研究”(2003BA 613A )子课题。

作者简介:刘东升,男,1960年5月生,1982年毕业于大庆石油学院,2006年获大庆石油学院博士学位,现任大庆油田第四采油厂总工程师,高级工程师。

E 2mail :lds 2cy 4@文章编号:0253Ο2697(2007)05Ο0139Ο03强碱三元复合驱硅结垢特点及防垢措施研究刘东升　李金玲　李天德　郑　彦　张　新　王　玮(大庆油田第四采油厂　黑龙江大庆　163511)摘要:对三元复合驱油井垢样的外貌特征和成分进行了分析,采用模拟采出液,在室内研究了单纯硅体系;钙、镁、硅离子共存;钙、镁、铝、硅离子共存;钙、镁、铝、聚丙烯酰胺及硅共存;钙、镁、铝、表面活性剂及硅共存;钙、镁、铝、聚丙烯酰胺、表面活性剂及硅共存等6个体系。

这6个体系中硅离子的结垢特点表明,硅结垢的形态和过程受上述6种体系中其他离子影响严重。

三元复合驱中垢的粘附性高于普通垢,对螺杆泵和抽油机有较大的影响。

采取小过盈螺杆泵、防垢泵、井下固体化学等防垢技术措施,现场应用取得了明显的效果。

关键词:三元复合驱;硅垢;结垢机理;机采井;防垢措施中图分类号:TE 125 文献标识码:AScaling characteristics of silicon and anti 2scaling measures inASP flooding with alkaliLiu Dongsheng Li Jinling Li Tiande Zheng Yan Zhang Xin Wang Wei(N o 14Oil Production Factory ,Pet roChina Daqing Oil f iel d Com pany L imited ,Daqing 163511,China )Abstract :The composition and characteristics of scale sample obtained f rom oil wells in the ASP flooding were analyzed.The six pro 2duced liquids simulated in laboratory were experimented including the single 2silicon solution ;Ca 2+,Mg 2+and silicon co 2existing solu 2tion ;Ca 2+,Mg 2+,Al 3+and silicon co 2existing solution ;Ca 2+,Mg 2+,Al 3+,polyacrylamide and silicon co 2existing solution ;Ca 2+,Mg 2+,Al 3+,surfactant and silicon co 2existing solution ;Ca 2+,Mg 2+,Al 3+,polyacrylamide ,surfactant and silicon co 2existing solution.The experimen 2tal results showed that the ions of six solutions had a serious influence on the structures of scale and scaling process in the ASP flood 2ing.The adsorption and stickiness of the scale samples in ASP flooding were higher than those of the normal scales.The influences of scaling on the progressing cavity pump and sucker rod pump were investigated.Some measures for preventing scales in ASP flooding were proposed.G ood results have been achieved in field application.K ey w ords :ASP flooding ;silicon scales ;scaling mechanism ;artificial lift well ;anti 2scaling measures 三元复合驱能够比聚合物驱多提高采收率10%[122],将成为各油田原油持续稳产的主要接替采油技术。

大庆油田三元复合驱结垢样品中碳酸钙的结晶特性及形貌特征

文研究了结垢样品中碳酸钙的结晶和形貌特征，并分析了三元液中ＨＡ和ＨＢＰＭＡＳ体系间的相互作
用，对于预测结垢规律，抑制和减少垢的形成，改善三元复合驱油体系水基流体的流变性能，提高驱油剂的使用效率和石油的开采效率具有重要意义．
联系人简介：程杰成，男，博士，教授级高级工程师，主要从事三次采油方面的研究．Ｅｍｉｈｎｊｃｅｇｅｒｃｉａｃｒ．ｌ－ａｌｅｇｉｈｎ＠ｐｔｈｎ．ｏＣ：ｃｅｏｎｌ
Ｎ．ｏ６
程杰成等：大庆油田三元复合驱结垢样品中碳酸钙的结晶特性及形貌特征
行了研究．状等形貌特征和层状生长的结晶特征．部分水解聚丙烯酰胺（Ａ降低了重烷基苯磺酸盐（ＡＳ表面活性剂的临界胶束浓度（ｍｃ，ＨＰＭ）ＨＢ）ｃ）促进了其胶束化作用；ＡＳＨＢ使溶液中ＨＡＰＭ链的刚性增强，负电吸引能力增强；二者均会形成模板，致结垢样品导
１实验部分
１１试剂与仪器．
环己烷（分析纯）汕头市西陇化工有限公司．，
在ＨＴＣＩＨ８１ＩＡＨ．１０型扫描电子显微镜上测定能量弥散ｘ射线分析（ＤＸ）谱（速电压２０ＥＡ能加０ｋ，断样品所含元素种类，Ｖ）判观察结垢样品中碳酸钙的形貌特征．在ＴｅｍｏＣＰ６０ＰＯＳ偶合ｈｒＡ００Ｉ — ＥｉＣ

三元复合驱采油井套管化学除垢技术分析

三元复合驱采油井套管化学除垢技术分析摘要：长期以来，人们一直在挖掘石油，挖掘油田，同时，在这段时期，油田开采技术也得到了持续地创新和应用。

在这种新技术中，复合三元驱油技术提高了油田的采收率，但在此工艺中，因碱性驱替液的影响，从而导致了油井中的套管出现了结垢现象，容易造成管道堵塞等问题，从而影响到采油的正常，使得产量不能达到预期，对油田的综合开采有一定的影响。

关键词：三元复合驱；套管；化学除垢油田三元复合驱试验区块的油层矿物以砂质为主，且含有较小的粘土矿物，在实验区内，所注入的碱液是 NaOH，NaOH与地层岩石矿物在特定的环境中会产生化学变化。

会溶解岩层中的硅和铝化合物，从碱性中溶出的硅离子以硅酸根的形式存在，由于 pH值改变，产生了许多的硅酸，多聚硅酸进一步缩合成硅酸凝胶，将多聚硅酸再进行缩合形成硅酸凝胶，由于温度、摩擦力等因素，凝胶的脱水剂（也就是硅胶），持续的脱水，最后形成非晶态的二氧化硅，水晶越来越大，最后形成一种坚固的晶体，二氧化硅，附着在碳酸盐垢表面，形成混合垢。

1对于结垢的研究1.1结垢的分布情况从现场的环境来看，在生成作业中，碱性驱替液所经过的部位都有严重的结垢，不但杆管泵等井下工具存在结垢。

而且，地下设施的套管处，结垢更为严重。

在对井眼进行测试时，发现有15口井在测试过程中受到了助力，测量出最小可通过的井径不超过70 mm[1]。

同时，通过对井口直径的测量，得出了以下结论：从井口到井底的结垢越来越严重，结垢中的硅酸盐含量增多，同时碳酸盐的含量减少。

1.2比例成分根据对水垢的测试结果，在形成结垢的地方，液体的碱性越高，则碳酸盐的含量越高，相反，则碳酸盐的浓度较高。

2对化学除垢剂的研究2.1除垢剂的配方除垢剂是一种可以溶解水垢的试剂。

通过实验室内的除垢液试验，可以对除垢剂中各种成分的含量及配比进行最佳选择。

试验：(1)将两种不同浓度的溶蚀剂各自配制成100 ml，确保所用的除垢溶液的用量相同，但是溶液中溶垢剂比例不同。

强碱三元复合驱硅结垢特点及防垢措施研究

强碱三元复合驱硅结垢特点及防垢措施研究
强碱三元复合驱硅是一种新的驱油技术，它将某些氨基酸和其它无机酸溶解到水性溶
液中，增加其强度，使驱硅能够发挥其最佳油力和稳定性，从而改善井下结垢现象。

强碱
三元复合驱硅可提供更低的表面张力和比表面到深部更高的润湿度，它们能够提高对油岩
表面粘附性，有效地阻隔微粒传输并减少结垢，从而改善碱洗流动性和产量，并缩短井投
产时间。

1、控制料液的pH值，使其处于最佳性能范围。

如果pH值太低，它营养可能会随着
碱回复而降低，因此需要定期检查pH值。

2、使用精确测定的试剂，以确保用料液的剂量是恰当的，以便获得最佳的防垢效果。

3、不定期地添加使用剂，以保持复合劑的活性，并控制用料液的浓度以及氯离子的
消解率，以减少垢的形成。

4、细致检查作业现场，及时除去井筒中的沉淀物。

这将有助于改善井口结垢情况。

5、定期清洗井口，以减少细菌的滋生，并采取去污洗管等有效措施，保持试剂合成
的活性。

6、经常测试试剂和料液，以保持正确的料液比例，并根据实际情况进行调整，以防
止结垢。

强碱三元复合驱硅结垢特点及防垢措施研究

ｔｎＣａ；ｇ；Ａ１ａｄｓｌｏＯｅｉｔｇｓｌｔｎＣａ：Ｍｇ；ｊｏｙｃｙａｄｎｉｃｎＣ —ｘｓｉｇｓｌｔｏ；２Ｍｇ：ｊｉ２Ｍ２ｏｊｎｉｃｎＣ —ｘｓｉｏｕｉ２ｉｎｏＡ１；ｐｌａｒｌｍｉｅａｄｓｌｏＯｅｉｔｏｕｉｎＣａ；２Ａ１：ｉｎ
ｓｒａｔｎｎｉｃｎＣ — ｘｓｉｇｓｌｔｎ；ａＭｇＡ１＋ｐｌａｒｌｍｉｅｓｒａｔｎｎｉｃｎＣ — ｘｓｉｇｓｌｔｎＴｈｘｅｉｎｕｆｅａｔａｄｓｌｏＯｅｉｔｏｕｉＣｉｎｏ ’ ｏｙｅｙａｄ，ｕｆｃａｔａｄｓｌｏＯｅｉｔｎｏｕｉ．ｅｅｐｒｉｏｍｅ～
ＬｉｎｓｅｇＬｉｉｌｇｕＤｏｇｈｎｎｉＬｉａｄＺｅｇＹａＺａｇＸｉＷａｇＷｅＪｎＴｉｎｅｈｎｎｈｎｎｎｉ
（．ｉＰｏｕｔｎＦｃｏｙ，ｅｒＣｉａＤｑｎｉｉｄＣｍｐｎｉｉｄ，ａｉｇ１３，ｈｎ）Ｎｏ４ＯｌｒｄｃｉａｔｒＰｔｏｈｎａｉｇＯｌｅｏａｙＬｍｔＤｑｎ５Ｃｉａｏｆｌｅ６１１
维普资讯
第２８卷
Hale Waihona Puke 第５期石油
学
报
Ｖｏ．８Ｎｏ５１２．
Ｓｅ．ｐｔ２００７
２００７年９月
文章编号：２３２９（０７０ — １９００５ — ６７２０）５０３ —３

大庆油田采油四厂三元复合驱结垢类型研究

器中的排列顺序见图３。
图３岩心组扫｝歹 Ⅲ 页序
Ｆｉｇ．３Ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎｏｆｃｏｒｅｇｒｏｕｐｓ
将驱替后的岩心烘干后气测渗透率，渗透率变
化率见表２。
其中：２ — １、６ — ３属于１ — １层；１５ — ４、１５ — ２属于１ — ２
第４２卷第１期
徐国民等
大庆油田采油四厂三元复合驱结垢类型研究
ｓｉ、Ａｌ为主要元素，同时还含有Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｒ等元
素。
１、１８ — １属于１－５层。
●一Ａ一一ｎ＆＆．ｌ＾ＭＭＭ驱替流程设计见图４。
Ｔａｂｌｅ１ＭａｓｓｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｅｌｅｍｅｎｔｓｆｒＯｍＮｏ１ｔｏＮｏ．５
三元液驱替线速度为０．１６ｍ／ｄ。在４Ｏ℃ 的恒温箱中，用三元液按此线速度不断驱替，随时观察记录压力和流量的变化，并绘制渗透率随时间变化曲线，当渗透率达到较低点时停止驱替取出岩心。渗透率变化规律见图５。
－钠长石Ｎａ（ＡｌＳｉ３０８）
一㈨。～二。；二 ¨ 二二
Ｆｉｇ．４Ｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ
由储层水质资料得知，模拟水的配制方案为：

强碱三元复合驱化学防垢技术研究

油气田地面工程第２７卷第１Ｏ期（０８１）２０．０
２３
强碱三元复合驱化学防垢技术研究
徐国民；蒋玉梅（．大庆石油学院；．大庆油田１２采油ＩＪ）￣－ｔ
鸵摘要：三元复合驱技术是油田高含水后期进一步提高采收率的重要手段，但三元油井结垢严
（表１。见）
表１强碱三元复合驱垢样组成
井号碳ｉ
（）化学防垢剂防垢率的检测试验。参照油田１
防垢剂测试标准Ｑ／Ｙ８０２０ＳＯ３ — ０２进行测试（见
表２。）
表２三元复合驱防垢剂防垢测试
选，筛选后的防垢剂是含有羧基、羟基、膦基、磺
及加药工艺的研制，并进行了现场试验，取得了一
些认识。
酸基、氨基的多功能基团分子。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
中发挥其协同防垢作用。对碳酸盐的防垢机理是破
２０１０．
Ｅ］王经荣，允．混合网格技术在低渗透油藏数值模拟中的应用３李方法研究Ｅ］Ｊ．石油勘探与开发，１９，２（）１５．９９６６：５ — ３
的油藏地质模型符合实际，可信度高。（）Ｊｔ藏的剩余油主要分布在油藏西一北２。油

三元复合驱油田防垢剂防垢原理及除垢措施探究

2019年06月三元复合驱油田防垢剂防垢原理及除垢措施探究马增阳（大庆油田第五采油厂试验大队，黑龙江大庆163000）摘要:油气田开发中，结垢是一个伴随始终的严重问题。

在油田开发过程中，三元复合驱采油技术应用范围逐渐增大，由于系统中的温度、压力和油气水平衡状态的变化，会使无机盐类在三元复合驱系统产生沉积，导致结垢。

文章针对三元复合驱试验站垢样及油田防垢剂为研究对象，依据结垢机理及垢样分析结果，探述防垢剂防垢机理并优选出相应除垢措施。

关键词：复合驱；结垢机理；无机盐1三元复合驱过程中的结垢机理及垢样分析1.1结垢机理三元复合驱注入体系进入地下储层后，与油藏内的流体混合泥岩石接触后并相互作用，发生一定物理化学反应，导致流体力学、结晶动力学、机械力学、热力学等平衡状态的发生改变。

在变化的温度、压力等条件的影响下，会产生钙垢、镁垢、泥质垢、硅铝垢的沉淀，导致堵塞配注及采出系统。

1.2垢样定性分析取部分样品放入烧杯中加入适量1:1的盐酸，可观察到垢样开始溶解，同时在垢样表面产生大量气泡，因此，可初步判断出垢样中应含有碳酸盐类，遇到盐酸后产生二氧化碳气体。

垢样在与盐酸反应后，烧杯底部出现盐酸溶解不了的物质，猜测为硫酸盐、硅酸盐等杂质。

将烧杯中剩余垢样过滤，并用容量瓶定容，溶液呈无色透明状，说明垢样中含铁化合物的含量相对较低，所以溶液才呈现出无色透明状，否则会呈现绿色或者黄色。

综上分析，可推断出垢样可能包括：Na 2CO 3、GaCO 3、MgCO 3、Ca(OH)2、Mg(OH)2，还应含有少量硅酸盐、硫酸盐和含铁化合物及其他杂质。

1.3垢样定量分析取三元复合驱试验站曝氧水，配制成含Na 2CO 31.2%的混合溶液，根据油田水离子含量滴定法，测定Ga 2+为32.57mg/L 、Mg 2+为9.11mg/L 、CO 32-为6871.15mg/L 、HCO 3-为2135.70mg/L 、SO 42-为42.03mg/L 、Cl -为1329.38mg/L 。

大庆油田三元复合驱结垢机理及防垢剂的研究

大庆油田三元复合驱结垢机理及防垢剂的探究摘要：随着油田开采水平的不息提高，油田产生的垢问题越来越严峻，给油田开发和生产带来了巨大的困扰。

本文以大庆油田为例，探究了三元复合驱结垢机理及防垢剂的应用，为油田垢问题的解决提供了参考。

关键词：大庆油田，结垢机理，防垢剂，三元复合驱1.引言油田是重要的能源资源开采基地，然而，油田的开采过程中会产生一系列垢问题，如铁垢、石垢、硫垢等，严峻影响了油井的产能和开采效率。

针对这一问题，当前主要接受的措施是使用防垢剂，以缩减或阻止垢的形成，从而实现开采过程的顺畅进行。

本文以大庆油田为例，探究了大庆油田的三元复合驱结垢机理及应用。

2.大庆油田的垢问题大庆油田是我国最大的陆上油田之一，其开采过程中产生的垢问题极其严峻。

结垢主要分为物理结垢和化学结垢两种类别，其中物理结垢主要是由固体颗粒沉积、荟萃形成的，而化学结垢则是由溶解性成分溶解沉积形成的。

大庆油田的垢问题主要包括钾垢、硅酸盐垢、硼酸盐垢等，严峻影响了油井的效率和开采安全。

3.三元复合驱结垢机理三元复合驱结垢机理是指使用防垢剂、施防垢剂以及清除垢剂三种化学药剂连续注入井下的一种方法。

其中，防垢剂可以抑止结垢物质的沉积，从而缩减垢的形成；施防垢剂可以改善地层石油物性，使其达到合适的流淌性；清除垢剂则可以清除已经形成的垢。

三种化学药剂的配比和注入量需要依据详尽状况进行调整，以达到最佳的效果。

4.大庆油田的防垢剂探究与应用4.1 防垢剂的种类及选择大庆油田经过多年的探究和实践，建立了一套完整的防垢剂体系。

针对不同类型的垢问题，大庆油田选取了适合的防垢剂进行试验和应用，包括有机防垢剂、无机防垢剂等。

在选择防垢剂时，需要思量防垢剂的降解性能、环境友好性以及经济性等因素。

4.2 防垢剂的应用效果大庆油田通过试验和生产应用验证了防垢剂的有效性。

防垢剂的使用可以显著降低油井的垢沉积速率、提高开采效率，并延长油井的使用寿命。

同时，防垢剂的使用还可以缩减设备维护和清洗的频率，降低生产成本。

强碱三元复合驱的调配注入工艺结垢特点分析

２０１３年第６期
内蒙古石油化工
１２７
强碱三元复合驱的调配注人工艺结垢特点分析
王正丽
（大庆油田第二采油厂第七作业区，黑龙江大庆１６３４１４）
摘要：本文主要以大庆萨南油田三元复合驱工业化区块注入站为研究对象，以改善注入端结垢状况为主要目的，分析了“ 高压二元、低压三元 ” 的注入流程中调配注入工艺内的结垢成因，判断依据，对
区块注入体系质量的影响，井总结出有针对性的治理措施，为后续强碱三元复合驱区块注入站生产管理
中的清防垢工作提供可借鉴的经验。
关键词：强碱三元复合驱；注入工艺；结垢；除垢技术
中图分类号：ＴＥ３５７．４６＋３
２５５１ｌ４｛２４ＳＩ７２
８５５７２５５２５４】４
８５６７３９５４Ｏ４３９
８７ｌ８００５５ｌ４８６
大庆油田稳产４０００万吨的储备接替技术之一，将成
为“ 十三五” 稳产的主导技术。但强碱三元复合驱也暴露出许多需要解决的技术问题。萨南油田南六区是强碱三元复合驱工业化推广地区，随着区块开发
总结了双定双换注水实施规范： ① 方案不符井，测分层指示曲线，了解层段吸水状况，实测定性； ② 不符层段，拔堵结合，提升压力空间，改善层段吸水状况，按需定压； ③ 定期轮换层段、井点，优化方案注

弱碱三元复合驱结垢分析及除防垢技术研究

严。
垢问题，经常造成机泵无法正常工作。尤其在近一阶
段，三元注入系统中碱配制池、碱罐、过滤器滤网、注入井口、注入井油管、封隔器以及管线内壁等部位
都出现了不同程度的结垢，给现场试验造成极大不
便。为降低维修成本，不断完善这一新兴驱油技术的
验数据分析了结垢原因和结垢机理，研究了一系列除防垢技术，并提出了下一步的攻关方向。
关键词：弱碱；三元复合驱；结垢；除防垢
中图分类号：Ｔ３５Ｅ５文献标识码：Ａ
弱碱三元复合驱油技术对传统的三元复合驱做了
改进，以弱碱碳酸钠替代强碱氢氧化钠，大大减少强碱对地下岩石的溶蚀现象和对油层的伤害 ¨ 。２００２年１，北三西三元弱碱复合驱项目正式投产。目１月前，先导性矿场试验已取得了显著的降水增油效果但随着试验的进展，在注入设备中出现了较为严重的结
体系碱的有效浓度降低、罐内加热失效、碱结晶析
出、碱液浓度化验波动。（）过滤器中的结垢，造成过滤网堵塞，更换２
频繁。
（）注入泵中的结垢，造成机泵维修成本大幅３增加、输送阻力增大。（）注人管柱和封隔器的结垢，将造成注入阻４力增大、封隔器无法打捞。（）阀门中的结垢，将造成开关卡阻、关闭不５

弱碱三元复合驱与强碱三元复合驱成垢特征对比

80 强碱一块强碱二块强碱三块弱碱一块弱碱二块
40
见垢井比例%
0
0.3
0.4
0.5 PV 0.6
0.7
0.8
图1 见垢时机对比
1.2 垢质成分的差异
三元复合驱垢质成分主要为CaCO3、MgCO3、BaCO3 和氧化硅等。取不同采出井垢质进行分析可知：弱碱三元采出端垢质以钙垢为主，占60% 以上；强碱三元采出端垢质成分变化较大，初期以钙垢为主，中期以钙垢和硅铝垢并存，后期以硅铝垢
Fe2O3
3.95 2.26 0.16 1.21
MgCO3
2.41 2.70 0.57 0.21
BaCO3
17.14 5.21 29.70 10.41
Al2O3
0.38 0.40 0.10 0.19
酸不溶物
氧化硅
硫酸锶
1.04
6.88
1.51
1.10
3.03
2.83
55.16
0.76
pH pH
为主。大庆油田的地层矿物成分主要为砂岩并含少量的黏土矿物[2-3]，在强碱性条件下，Na+ 与 Si4+ 发生置换反应，Si4+ 进入到地层中，使得油井采出液中 Si4+ 离子浓度增加[4]。
2020年01月
| 11
市场与运营
区块
井号
取样时间/PV 有机物/%
弱碱杏5-10-E912 强碱杏1-2-P33
0.398 0.563 0.265 0.556
5.29 13.13 14.16 19.52
表1 垢质成分对比祛除有机物后垢样的组成/％
CaCO3
6国城镇化日益加速形势下，其市场需求也在同步的增加。在未来几年，城镇供水排水、燃气管道、通讯护套管道对聚乙烯的需求也会进一步增加，因而有很广阔的发展前景。

三元复合驱污水成垢特性研究

三元复合驱污水成垢特性研究三元复合驱污水是在原水中添加助洗剂、抑制剂和磁化剂混合而成，它是能有效抑制和去除原水中的水垢和其他污染物，从而改善水质的一种理想防污剂。

由于三元复合驱污水中含有多种有机和无机物质，它具有良好的缓蚀性、水溶性性能以及易吸附的能力，可以有效阻断水垢组份的晶体成核及防止水垢组份和重金属颗粒的结合，进而影响水垢的形成和积累。

因此，三元复合驱污的性能将直接影响水垢的清除率和污染处理效果。

为了确定三元复合驱污水的驱污效果，我们首先使用蒸气醇萃取法测定研究对象中超级汽油和原油的含水量，以确定油水组成，然后采用滴定法对水垢成分中含镁、钙、锰和铁的相对含量进行测定，最后通过气相色谱仪对其中柴油、汽油类组分中的硫含量进行测定。

实验结果表明，超级汽油和原油的含水量分别为0.8%和3.3%，油垢成分的相对含量为：镁钾比为：4：2.5，钙镁比为：7：1，锰铁比为：2：1，硫含量分别为柴油：0.0014%，汽油：0.0018%。

接下来，我们采用实验设备，将三元复合驱污水加入原水中进行研究，通过定时取样、振动沉淀及激光析出等研究方法，测试不同的添加量（0.2%、0.4%和0.6%）情况下，驱污水对水垢成份的去除效果，以及其缘由。

实验结果表明，随着添加量的增加，水垢成分的去除量也增加，其去除率达到了99.45%，而添加量较少时，水垢成分的去除量相对较低，去除率仅为85.2%。

更重要的是，为了说明三元复合驱污水对水垢成分的去除作用，我们进一步测定了各驱污阶段的物理化学性质，例如水温、溶解氧、酸碱度和电导率等，并分析了不同添加量时的变化情况。

实验结果表明，当添加量为0.6%时，水温、溶解氧、酸碱度和电导率的变化最大，比原水提高了1℃、0.1mg/L、0.6ph和18%，而添加量较少（0.2%）时，变化最小，只有0.5℃、0.02mg/L、0.1ph和4%。

通过上述实验研究可以看出，三元复合驱污水的效果主要受水温、溶解氧、酸碱度和电导率等物理化学性质的影响，随着添加量的增加，水垢成分的去除率也不断提高，最终达到99.45%，比原水显著改善。

三元聚驱复合体系研究

摘要碱/表面活性剂/聚合物（ASP）三元复合体系驱油技术是一种发展较晚，但在三次采油中较为成熟的一种技术。

该技术的驱油机理是利用三元体系中的碱、表面活性剂和聚合物三种化学剂的协同效应驱油。

大庆油田矿场实践表明，三元复合驱可以比水驱提高采收率20%左右。

这种方法展示了令人鼓舞的应用前景，受到了人们的普遍重视，然而三元体系驱油的成本相对较高，如何进一步降低其成本提高效益也是该技术能否大规模应用的关键。

本文通过对三元复合体系驱油影响因素的研究力求在降低成本进一步提高采收率方面做出有益工作。

通过系统的室内物理模拟实验，较为详细的分析了三元复合驱的主要影响因素，考查了体系的粘度比、主段塞的注入方式及注入速度、体系的界面张力、油层变异系数对体系驱油效果的影响。

揭示了影响三元复合体系驱油提高原油采收率的主要因素，为矿场成功应用该技术提供了依据。

关键词：三元复合体系；粘度比；界面张力；驱油；实验AbstractAlkaline/surfactant/polymer(ASP) flooding system is a lately developed oil displacement technique，but it is a mature technique of tertiary oil recovery. Its displacement mechanism: it uses synergistic effect of alkaline，surfactant and polymer in ASP flooding system to displace oil. Field practices in Daqing oilfield express that ASP flood can enhance recovery efficiency 20% or so than water flood.The method displays an inspiring application prospects and is widely valued by people. However the cost of ASP flood for oil displacement is higher，and how to further lower its cost and increase the benefit is also the key point that the technique can large-scale applied or not. Through the study of oil displacement effect factor of ASP flood，it tries hard for beneficial work on further lowering the cost and enhancing recovery efficiency in the article. Through systematic indoors physical analogy experiments，it analyzes main effect factors of ASP flood in detail and investigates the increment of viscosity ration，main slug injection manner and rate，interfacial tension，formation variation coefficient and main slug residual resistance factor to affect the oil displacement effect of the system. It reveals main factors that ASP flood enhances recovery efficiency and provides the basis for succeeding in applying the technique in the field.Key words:Alkaline/Surfactant/Poly Flooding System; Viscosity Ratio;Interfacial tersion; Oil displacement; Experiment目录第一章绪论 (1)1.1本研究工作的意义 (1)1.2三元复合驱的演变及发展状况 (2)1.3本文的主要工作 (5)第2章碱/表面活性剂/聚合物（ASP）三元复合体系 (6)2.1ASP三元复合驱中各组分的作用 (7)2.2ASP三元复合体系中化学剂的吸附滞留 (12)2.3ASP三元复合驱油体系各组分的选择 (15)第3章 ASP三元复合体系驱油效果影响因素实验研究 (17)3.1实验仪器及实验方法条件 (17)3.2三元复合体系驱油影响因素实验研究 (18)结论 (28)致谢 (29)附录 (30)参考文献 (32)第一章绪论1.1本研究工作的意义石油在国民经济中具有举足轻重的地位。