強堿三元復合驅(qū)采油系統(tǒng)環(huán)保型防垢劑研究及應(yīng)用.pdf

1、三元復合驅(qū)是指堿/表面活性劑/聚合物，簡稱 ASP。由于三元復合驅(qū)中引入了堿(NaOH)，使得采油系統(tǒng)結(jié)垢嚴重，制約了三元復合驅(qū)的廣泛應(yīng)用。在大慶油田有限責任公司第四采油廠杏二中三元復合驅(qū)區(qū)塊試驗中發(fā)現(xiàn)卡泵現(xiàn)象，摻水管線被垢堵死，采出液處理設(shè)備結(jié)垢嚴重。因此，解決三元復驅(qū)“結(jié)垢”問題迫在眉睫。
　　針對強堿型三元復合驅(qū)采出液的特點，選擇無磷或低磷單劑進行篩選、引入官能團和不同類型的防垢劑復配實驗研制出了防垢劑 SI-2001。經(jīng)檢

2、測 SI-2001型防垢劑含磷量為1.3％，遠低于PO43-≤5%標準要求，屬于綠色環(huán)保型防垢劑。并考察了藥劑投加量、溫度、pH和硬度等因素對 SI-2001防垢率的影響。在加藥量20mg/L條件下，SI-2001型防垢劑現(xiàn)場防垢率達到93.3%，能有效預防三元復合驅(qū)采油系統(tǒng)的結(jié)垢，且處理污水的藥劑費用僅為0.19元/m3。經(jīng)過與永磁防垢器、多種合金防垢器和變頻防垢器物理防垢措施現(xiàn)場試驗比較，SI-2001的防垢效果明顯好于物理措施，說

3、明對于結(jié)垢嚴重的三元采出體系，應(yīng)用化學防垢劑SI-2001為主要防垢措施是最佳選擇。
　　通過對三元復合驅(qū)采油系統(tǒng)結(jié)垢現(xiàn)狀的調(diào)查研究，得出垢樣中的氧化物成分是以 BaO、CaO、SiO2為主。通過 X-衍射、掃描電鏡及能譜圖分析，污水處理系統(tǒng)中的垢是以菱堿土礦（Ca7Ba6（CO3）13）為主，并以微球的形式分散于非晶態(tài) SiO2中而形成混合垢。另外，垢樣中還含有非晶質(zhì)物質(zhì)。通過對三元復合驅(qū)硅質(zhì)垢的物理化學過程分析，明確了硅垢形成

4、的大致過程。在注入三元液的過程中，堿與地層巖石反應(yīng)生成的Si4+、Ca2+、Mg2+、Al3+等離子進入地層水中，地層的較高溫度加劇了對儲層巖礦的溶蝕作用，而壓力影響不顯著。當這些富含 Si4+流體運移到井筒及地面系統(tǒng)，隨著溫度降低，就會達到過飽和狀態(tài)而析出。
　　在對三元復合驅(qū)系統(tǒng)結(jié)垢現(xiàn)狀的調(diào)查基礎(chǔ)上，研究掌握了三元采出液各組分對結(jié)垢規(guī)律的影響：結(jié)垢速率隨堿含量的增加先增高再降低，NaOH含量400～500mg/L時結(jié)垢最嚴重，