三元復合驅硅垢形成規(guī)律與主要控制因素研究.pdf

1、三元復合驅是油田開采后期為提高原油采收率而提出的一種全新的三次采油技術，目前正處于礦場試驗階段。三元復合驅現(xiàn)場試驗中發(fā)現(xiàn)，在抽油桿、套管、潛油電泵入口等處出現(xiàn)結垢現(xiàn)象。垢的存在影響了生產(chǎn)效益及三元復合驅技術的進一步推廣。本論文針對這一現(xiàn)象進行大量實驗研究，總結出不同條件下的硅離子結垢情況，提出了硅垢的形成機理，為防垢技術的研究奠定了理論基礎，為三元復合驅采油技術的成功應用提供了有力的保障。 以大慶杏北油田的地質情況為例，本論文研

2、究了在油田開采過程中，三元采出液與地下巖石的相互作用，分析了三元復合驅硅結垢的物理、化學過程，得出了三元復合驅采油過程中硅垢的形成機理。 本論文以模擬地層礦化水配制的硅酸鈉溶液體系為對象，根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定了不同的研究體系(高濃度硅體系、中濃度硅體系、加入鈣、鎂離子的低濃度硅體系、加入鈣、鎂離子及聚丙烯酰胺的低濃度硅體系、加入鈣、鎂離子及表面活性劑的低濃度硅休系、加入鈣、鎂離子、聚丙烯酰胺及表面活性劑的低濃度硅體系)。在室溫條

3、件下，通過電鏡及光學顯微系統(tǒng)，觀察了硅垢的形成過程及其形態(tài)，研究了各體系中硅結垢過程的形貌學。形貌學研究結果表明，不同條件下生成的垢樣形態(tài)各異。硅垢主要是以球型顆粒聚集的絮狀沉淀；聚丙烯酰胺和表面活性劑存在下，硅垢形態(tài)呈片狀或塊狀。 根據(jù)三元復合驅的現(xiàn)場試驗條件，設計了室內(nèi)模擬實驗。通過硅鉬黃法確定了各種條件(不同溫度，不同pH值，不同濃度的鈣、鎂、鋁離子、不同濃度的聚丙烯酰胺和表面活性劑)下，可溶性硅離子的平衡濃度；研究了各種