三元复合驱集输系统结垢规律分析及防垢技术研究 (2)

中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）

三元复合驱集输系统结垢规律分析

及防腐技术研究

姓名：朱光旭

学号：920579

性别：男

专业: 石油工程

批次：1203

学习中心：吉林松原奥鹏

指导教师：郭小哲

2014年10月16日

三元复合驱集输系统结垢规律分析

及防腐技术研究

摘要

在三元复合驱（ASP）驱油的过程中，碱与油藏中的一些岩石矿物质发生反应，在采出液进入地面集输系统后，由于掺水伴热，破坏了原来体系平衡使得体系中的硅、泥沙、原油中的胶质沥青质等重质成分析出，沉积在集输管道，造成管道堵塞，给油田生产带来困难。集输系统沉积物质地松软，与粘泥相似，不同于垢的坚硬，遇酸不分解，沉积速度快，难于清除。本文通过对三元复合驱集输系统沉积物的成分和采出液水质进行分析，得出了碳酸盐和硅酸盐的沉积规律，研究开发了一种含有羧基、羟基、膦基、磺酸基和氨基的多功能基团分子抗沉积剂。结果表明对硅酸盐沉积物的防垢率均在80%以上，且防垢率随温度的升高而降低。

关键词：三元复合驱；集输系统；防垢；沉积物

目录

第一章概述 (1)

1.1油田采油技术现状及研究发展的方向 (1)

1.2三元复合驱技术研究发展现状 (2)

1.3三元复合驱油过程中存在的问题 (3)

1.4研究的目的意义及内容 (3)

第二章沉积物的沉积机理及危害 (5)

2.1沉积物产生的原因 (5)

2.2沉积物的沉积机理 (5)

2.3沉积物的危害 (6)

第三章三元复合驱中沉淀物分析及结垢规律研究 (8)

3.1三元复合驱集输系统沉积物分析 (8)

3.2三元复合驱采出液水质分析 (9)

3.3沉积规律研究 (10)

第四章除垢及防垢技术的研究 (13)

4.1除垢技术 (13)

4.2防垢剂及防垢机理 (15)

4.3本章小结 (16)

第五章结论 (18)

参考文献 (19)

致谢 (20)

第一章概述

三元复合驱是指碱（Alkali）、表面活性剂（Surfactant）和聚合物（Polymer）三种化合物混合所构成的一种技术。三元复合驱自1977年首次公开报道以来，大量的研究表明，三元复合驱具有表面活性剂和聚合物驱共同的优点，既能提高驱油效率，又能提高波及体积，并且又能较大.度地降低表面活性剂的用量，从而使其具有技术经济可行性。三元复合驱己成为大庆油田可持续发展的重要技术之一。

三元复合驱虽然具有驱油效果好，采收率高的特点，但在实施过程中也出现了一些新问题，如井筒及近井地带产生严重垢堵，经常造成卡泵停产，检泵周期缩短。研究三元复合驱油井结垢机理，采用费用较低的化学清垢工艺措施是提高经济效益，完善三元复合驱配套工艺的紧迫而重要的工作。

1.1 油田采油技术现状及研究发展的方向

在油田开发过程中，石油的开采过程分为三个阶段：通常称利用油藏天然能量开采的采油方式称为一次采油，如溶解气驱、气顶驱，采收率通常为10%左右；而在一次采油后，通过注水或非混相注气提高油层压力并驱替油层中原油的驱油方式称为二次采油。

二次采油是指油田在利用天然能量进行开采和传统的用人工增补能量（注水、注气）之后，利用物理的、化学的、生物的新技术进行尾矿采油的开发方式。这种驱油方式主要是通过注化学物质、注蒸汽、注气（混相）或微生物等，从而改变驱替相和油水界面性质或原油物理性质。

日前世界上己形成二次采油的四大技术系列，即化学驱、气驱、热力驱和微生物采油。其中化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱

驱、氮气驱、及其复配的三元复合驱等；气驱包括混相或者部分混相的CO

2

天然气驱和烟道气驱等；热力驱包括蒸汽驱、蒸汽吞吐、热水驱和火烧

油层等；微生物采油包括微生物调剖或微生物驱油等。[1]

二次采油后仍有60%～70%的原油残留在地下（储层中），需要用物理、化学以及其它技术方法采出，称为三次采油。

大庆油田自20世纪60年代以来，一直十分重视三次采油的基础科学研究和现场试验。大庆油田在会战初期就已经提出，如果采收率提高1%，就相当于找到了1个玉门油田；如果提高5%，就相当于找到一个克拉玛依油田。为此，在20世纪60年代初期，大庆油田就分别在萨中和萨北地区开辟了三次采油提高采收率试验区。由于大庆原油属于石蜡基低酸值原油，开展表面活性剂驱难度很大，因此，20世纪80年代初，大庆油田开展了三次采油科技攻关。

1.2 三元复合驱技术研究发展现状

三元复合驱是20世纪80年代初由国外率先提出的，它是在表面活性剂/聚合物三元复合驱、碱/聚合物三元复合驱的基础上发展起来的三次采油新技术。三元复合驱集中体现了表面活性剂驱，碱驱及聚合物驱的特征，而且又充分发挥了三者之间的协同作用，充分提高了各种化学剂效率，并大幅度降低了化学剂尤其是表面活性剂的用量。

在国内，复合驱技术在室内研究、方案设计、不同类型油田试验技术配套、现场试验数量及效果等方面已走在世界前列。大庆油田经过“七五”、“八五”和“九五”的科技攻关，三元复合驱技术取得了突破性进展，在不同井网、井距、不同性质的油层进行了五个先导性矿场试验，结果表明：

（1）三元复合驱可比水驱提高采收率20%OOIP左右，取得了较好的增油降水效果。大庆油田先导性矿场试验的结果表明，三元复合驱可比水驱提高采收率20%OOIP左右，矿场试验的实际效果都好于数值模拟预测结果，即使在特高含水（含水100%）情况下，三元复合驱油技术仍具有很好的提高采收率效果。[2～7]

（2）三元复合驱可大幅度降低含水，在扩大波及体积的基础上提高了驱油效率。各矿场试验表明，三元复合驱中心井含水大幅度下降，最