中东M油田高矿化度地层水结垢趋势预测与防垢实验研究-论文.pdf

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1、第26卷第4期中国海上油气Vo1．26No．42014年8月CHINAOFFSHOREOILANDGASAug．2014中东M油田高矿化度地层水结垢趋势预测与防垢实验研究*刘书杰邢希金。林科雄。(1．中国石油大学(北京)；2．中海油研究总院；3．荆州市汉科新技术研究所)摘要选取中东M油田Asmari和Mishrif灰岩储层高矿化度地层水为研究对象，通过水质分析和结垢趋势预测，考察了该油田高矿化度地层水结垢特性。通过室内防垢实验，开展了化学防垢剂优选和金属防垢器防垢效果评价，结果表明，将优选的硫酸钙防垢剂ZT一16与碳酸钙防垢剂ZT一00按照不同比例复配后形成的复合防垢剂HSI适合于M油田高

2、矿化度地层水防垢，这种复合防垢剂与金属防垢器联合使用不仅可以取得良好的防垢效果，而且能够有效降低化学防垢剂用量，从而达到控制注入成本的目标。上述研究成果对高矿化度油田地层水结垢预测与防垢具有借鉴意义。关键词中东油田；高矿化度；结垢趋势预测；复合防垢剂HSI；金属防垢器；联合防垢正常温压系统。受碳酸盐岩地层形成过程中蒸发作0引言用的影响，该油田碳酸盐岩地层水多表现出高矿化在油田注水开发过程中，结垢可以发生在从地度特征，地层水矿化度约230000mg／L，如此高矿层到地面管网的各个部位，进而堵塞地层基岩或裂化度油田产出水在中东乃至世界范围内较为少见，缝、井筒以及生产装置等，从而增加流体的流动阻

3、如何防垢也无类似矿场经验可借鉴。笔者以中东力，延长停产检修时问，引起管线的局部腐蚀；与此M油田地层水为研究对象，预测该油田地层水和注同时，结垢产物也增加了注入水对油层的损害程度，入水的结垢趋势，提出防垢方法，以期对该油田及类给油田生产作业带来了极大的危害。一。因此，研究似高矿化度油田高效开发起到指导意义。油田现场地层水和注入水水质特征，并对油田水进1地层水组成行结垢预测，将会对油田注水开发起到极其重要的作用。M油田高矿化度地层水离子组成详见表1。从中东M油田主要开发Asmari和Mishrif两套表1可以看出，该油田地层水含有大量成垢阳离子储层，储层岩性为典型的孔隙型碳酸盐岩。Asmari

4、Ca、Mg和成垢阴离子HCO。、SO，同时还储层埋深约在3000m，地层温度为95℃，地层压力含有微量Sr。由于MgSO是溶于水的，从地层为28MPa，为正常温压系统；Mishrif储层埋深约为水离子类型分析来看，该油田成垢类型可能为碳酸4000m，地层温度为120。C，地层压力为38MPa，为钙、硫酸锶、硫酸钙等。表1中东M油田地层水离子组成*“十二五”国家科技重大专项子课题“深水油田采油模式及增产技术研究(编号：2011ZX05030—005—08)”部分研究成果。第一作者简介：刘书杰，男，教授级高级工程师，中国海洋石油总公司钻完井专家，现主要从事海洋石油钻完井方面的设计研究工作。地址

5、：北京市东城区东直门外小街6号海油大厦(邮编：100027)。第26卷第4期刘书杰等：中东M油田高矿化度地层水结垢趋势预测与防垢实验研究69表4ZT-00防垢剂抑制碳酸钙垢效果评价3防垢实验研究ZT-00加量／防垢率／通过M油田地层水结垢预测可以看出，该油田(mg·L)％O0地层水主要可能结硫酸钙垢和碳酸钙垢，且结垢量3．5962较大。针对该油田的结垢类型和结垢特征，室内主502768要对化学防垢技术进行研究，优选适合于该油田地7．54612层水的化学防垢剂，并对金属防垢器的作用效果进1O．071．9513585．47行评价。15．O95683．1防垢实验方法防垢剂防垢性能评价参照石油天然

6、气行业标准HSI加量为40mg／L时，对M油田地层水防垢率《SY／T5673—93油田用防垢剂性能评价方法》l_6]，已大于96％，可以满足油田高矿化度地层水作为注采用成垢离子测定法。入水的防垢要求需要。但是，高矿化度地层水所需防垢性能用防垢率表征，其百分数越大，防垢性防垢剂加量大，长期注入成本高，因此可与其他防垢能越好。防垢率按下式计算：方法联合使用以降低加药量，控制成本。1厂1厂A一L×100表5复合防垢剂HSI加量对M油田地层水防垢效果评价V0一V1HSI]Ju／R／堕塑式中：为加热前测定混合水总Ca、Mg耗用(mg‘1)Mishrif地层水Asmari地层水EDTA(乙二胺四乙酸化

7、学简称)体积，mL；V为未加防垢剂时水样加热后总Ca”、Mg耗用EDTA体积，mL；V为加有防垢剂的水样加热后总Ca”、Mg耗用EDTA体积，mL。注：实验条件为80℃、12h。3．2防垢剂优选单剂选择以防垢率大于95％作为评判标准，对3．3金属防垢器防垢效果评价多种硫酸钙防垢剂进行筛选实验，通过防垢剂的用量金属防垢器是借助于材质中含有铜、锌、镍等不和防垢率的关系选出最佳的防垢剂，实验结果见表3。同金属成分形成一种特殊的