南六区三元油井钙垢期防垢剂ST防垢有效浓度研究-论文.pdf

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1、第35卷第3期大庆师范学院学报Vo1．35No．32015年5月JOURNALOFDAQINGNORMALUNIVERSITYMav．2015DOI10．13356／j．cnki．jdnu．2095—0063．2015．03．019南六区三元油井钙垢期防垢剂ST防垢有效浓度研究王宝辉，侯志锋，高清河，钱慧娟(1．东北石油大学化学化工学院，黑龙江大庆163318；2．黑龙江省普通高等学校油田应用化学重点建设实验室，黑龙江大庆163712)摘要：井筒化学防垢技术是提高三元复合驱油井检泵周期的有效途径之一

2、，防垢剂的合理用量是有效、经济采取化学防垢的关键。从成垢体系组成角度考察了钙、硅、防垢剂用量对防垢剂ST防垢效果的影响。试验结果表明，随着评价体系中硅、钙含量增加，防垢率有降低趋势；ST防垢剂存在最佳有效防垢剂使用浓度；当硅离子含量≤150mg／L，防垢剂ST防垢效果与硅离子含量无关。南六区钙离子含量在1O～80mg／L时，防垢剂sT有效加药浓度，r、2，、、随体系中钙离子含量的增加而增加，两者存在函数关系Y=2·0695()一6·95(~1)+40·857，与实验所得有效加药浓度平均偏差1．93m

3、g／L。通过经验公式，单井加药量可降低20％以上，评价节省药剂用量31．05％，能够起到良好的防垢效果且节省了生产成本。关键词：三元复合驱；化学防垢；结垢；个性化设计作者简介：王宝辉(1960一)，男，东北石油大学化学化工学院教授，龙江学者，博士生导师，从事新能源化工、油田应用化学领域研究。基金项目：黑龙江省普通高校石油与天然气化工重点实验室资助(HXHG2012—01)。中图分类号：TE355；TE39文献标识码：A文章编号：2095-0063(2015)03—0071—04收稿日期：2015—0

4、3—150引言强碱三元复合驱是由碱(氢氧化钠)、聚合物和表活剂组成的复合驱油体系，矿场试验可提高采收率20％左右，但存在较严重的结垢问题⋯。随着三元复合驱矿场试验规模增大，注人三元复合驱流体和储层流体及岩石的化学作用，引起Ca、Mg和CO，2。、可溶性溶硅含量发生规律性变化，在油井出现以碳酸钙、硅酸钙为主的垢，造成油井卡泵频繁，检泵周期较短，增加了工作量和施工费用。J。三元油井结垢高峰期主要为钙垢期和硅垢期。目前，针对三元油井结垢问题主要采取井筒添加化学防垢剂和辅助清垢措施，现场应用取得了较好的效果

5、J。油井防垢剂的用量一直处于较高的水平，加药浓度设计一直没有理论依据，经济性较差。通过考察防垢剂用量与三元复合驱模拟体系中钙离子、硅离子的浓度变化对防垢效果的影响，建立达到有效防垢效果时，药剂浓度与采出液中硅离子、钙离子之间的关系，达到可以指导大庆油田南六区三元复合驱油井个性化加药量设计的目的，同时降低生产药剂成本。1实验1．1实验材料与仪器仪器：电感耦合等离子发生光谱仪(美国PE公司，2100DV)，数显滴定器(德国Brank，精度0．01m1)，恒温密闭水浴(金坛市国旺实验仪器厂)。药品：碳酸钠

6、、氯化钠、碳酸氢钠、硫酸钠、九水偏硅酸钠、无水氯化钙、六水氯化镁、钙ICP标准溶液、硅离子ICP标准溶液，分析纯；防垢剂sT，含有多种磺酸基、磷酰基、羧基等特征官能团的共聚物，实验室71自制。实验用水：超纯水，上海优浦UPH—I一20L纯水机制备。模拟采出水组成：矿化度12067．52mg／L，NaC11300mg／L，CO31400mg／L，HCO32300mg／L，SiO3一100mg／L，Ca50mg／L，Mg10mg／L，SO4100mg／L。1．2防垢剂防垢效果评价方法在模拟采出水配制过程

7、中，采取A、B组分法，其中A组分含有钙、镁离子，B组分含有氯化钠、碳酸氢根、碳酸根、硅酸根。具体操作参考Q／SYDQ0830-2006缓蚀防垢剂产品验收和使用效果检验指标及方法。2结果与讨论2．1防垢剂浓度对防垢效果的影响在硅离子含量为50mg／L、钙离子含量为50mg／L的模拟体系中，考察防垢剂浓度为10mg／L～70mg／L对模拟体系结垢的影响，实验结果见图1。图1防垢剂浓度对防垢效果的影响由图1可知，防垢率随着防垢剂浓度的增加而增大。在防垢剂浓度~<60mg／L时，防垢率增长速度较快；防垢剂浓

8、度>60mg／L时，防垢率在85％以上，且数值基本不变。由“定比定律”可知，防垢体系中的螯合基团与模拟体系中的钙离子结合生成稳定的可溶性螯合物，随着防垢剂浓度的增加它消耗的钙离子数目也增加，防垢率曲线呈现随防垢剂的浓度增加而上升的趋势，体系中成垢阳离子与螯合剂存在配位结合上限，防垢剂浓度>60mg／L时，即使防垢剂浓度升高也没有足够的钙离子与其反应，因而曲线趋于平缓。因此，防垢剂sT在该模拟体系的有效加药浓度为60mg／L，可以有效防止50mg／L钙离子结垢。2．2钙