《中東m油田高礦化度地層水結(jié)垢趨勢預(yù)測與防垢實驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第２６卷第４期２０１４年８月中國海上油氣ＣＨＩＮＡＯＦＦＳＨＯＲＥＯＩＬＡＮＤＧＡＳＶｏｌ．２６Ｎｏ．４Ａｕｇ．２０１４中東Ｍ油田高礦化度地層水結(jié)垢趨勢預(yù)測與防垢實驗研究＊劉書杰１，２邢希金２林科雄３（１．中國石油大學(xué)（北京）；２．中海油研究總院；３．荊州市漢科新技術(shù)研究所）摘要選取中東Ｍ油田Ａｓｍａｒｉ和Ｍｉｓｈｒｉｆ灰?guī)r儲層高礦化度地層水為研究對象，通過水質(zhì)分析和結(jié)垢趨勢預(yù)測，考察了該油田高礦化度地層水結(jié)垢特性。通過室內(nèi)防垢實驗，開展了化學(xué)防垢劑優(yōu)選和金屬防垢器防垢效果評價，結(jié)果表明，將優(yōu)選的硫酸鈣防垢劑ＺＴ－１６與碳酸鈣防垢劑ＺＴ－００按照不同比例復(fù)配

2、后形成的復(fù)合防垢劑ＨＳＩ適合于Ｍ油田高礦化度地層水防垢，這種復(fù)合防垢劑與金屬防垢器聯(lián)合使用不僅可以取得良好的防垢效果，而且能夠有效降低化學(xué)防垢劑用量，從而達(dá)到控制注入成本的目標(biāo)。上述研究成果對高礦化度油田地層水結(jié)垢預(yù)測與防垢具有借鑒意義。關(guān)鍵詞中東油田；高礦化度；結(jié)垢趨勢預(yù)測；復(fù)合防垢劑ＨＳＩ；金屬防垢器；聯(lián)合防垢０引言在油田注水開發(fā)過程中，結(jié)垢可以發(fā)生在從地層到地面管網(wǎng)的各個部位，進(jìn)而堵塞地層基巖或裂縫、井筒以及生產(chǎn)裝置等，從而增加流體的流動阻力，延長停產(chǎn)檢修時間，引起管線的局部腐蝕；與此同時，結(jié)垢產(chǎn)物也增加了注入水對油層的損害程度，給油田生產(chǎn)作業(yè)帶來了極大的

3、危害［１－２］。因此，研究油田現(xiàn)場地層水和注入水水質(zhì)特征，并對油田水進(jìn)行結(jié)垢預(yù)測，將會對油田注水開發(fā)起到極其重要的作用。中東Ｍ油田主要開發(fā)Ａｓｍａｒｉ和Ｍｉｓｈｒｉｆ兩套正常溫壓系統(tǒng)。受碳酸鹽巖地層形成過程中蒸發(fā)作用的影響，該油田碳酸鹽巖地層水多表現(xiàn)出高礦化度特征，地層水礦化度約２３００００ｍｇ／Ｌ，如此高礦化度油田產(chǎn)出水在中東乃至世界范圍內(nèi)較為少見，如何防垢也無類似礦場經(jīng)驗可借鑒。筆者以中東Ｍ油田地層水為研究對象，預(yù)測該油田地層水和注入水的結(jié)垢趨勢，提出防垢方法，以期對該油田及類似高礦化度油田高效開發(fā)起到指導(dǎo)意義。１地層水組成２－Ｍ油田高礦化度地層水離子組成

4、詳見表１。從表１可以看出，該油田地層水含有大量成垢陽離子儲層，儲層巖性為典型的孔隙型碳酸鹽巖。ＡｓｍａｒｉＣａ２＋、Ｍｇ２＋和成垢陰離子ＨＣＯ３－、ＳＯ４，同時還儲層埋深約在３０００ｍ，地層溫度為９５℃，地層壓力為２８ＭＰａ，為正常溫壓系統(tǒng)；Ｍｉｓｈｒｉｆ儲層埋深約為４０００ｍ，地層溫度為１２０℃，地層壓力為３８ＭＰａ，為含有微量Ｓｒ２＋。由于ＭｇＳＯ４是溶于水的，從地層水離子類型分析來看，該油田成垢類型可能為碳酸鈣、硫酸鍶、硫酸鈣等。層位井號表１中東Ｍ油田地層水離子組成陽離子含量／（ｍｇ·Ｌ－１）陰離子含量／（ｍｇ·Ｌ－１）礦化度／Ｈ水型４Ｎａ＋Ｍ

5、ｇ２＋Ｋ＋Ｃａ２＋Ｓｒ２＋ＳＯ２－ＨＣＯ３－Ｃｌ－（ｍｇ·Ｌ－１）ｐＡｓｍａｒｉＦＱ－１６６７３７９．３８１７４３．５９１１６４．６１１３６６１．３９３９．４０１１２４．１１４２２．７７１４５４０９．４３２３０９０５．２８７．５６ＣａＣｌ２ＭｉｓｈｒｉｆＦＱ－１９６４８７９．０８２１３７．８２１０６０．９４１４２９７．６３３９．４５９５１．１６４１７．７８１３９５５１．６０２２３２９６．０１７．２７ＣａＣｌ２＊“十二五”國家科技重大專項子課題“深水油田采油模式及增產(chǎn)技術(shù)研究（編號：２０１１ＺＸ０５０３０－００５－０８）”部分研究成果。第一作者簡介：劉書杰，

6、男，教授級高級工程師，中國海洋石油總公司鉆完井專家，現(xiàn)主要從事海洋石油鉆完井方面的設(shè)計研究工作。地址：北京市東城區(qū)東直門外小街６號海油大廈（郵編：１０００２７）。６８中國海上油氣２０１４年２結(jié)垢趨勢預(yù)測為確保研究的標(biāo)準(zhǔn)性，利用石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的ＳＩ飽和指數(shù)和ＳｃａｌｅｃｈｅｍＶ４．０商業(yè)軟件對Ｍ油田高礦化度地層水的結(jié)垢類型與結(jié)垢量進(jìn)行預(yù)測。２．１ＳＩ指數(shù)預(yù)測結(jié)果根據(jù)石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《ＳＹ／Ｔ０６００—２００９油田水結(jié)垢趨勢預(yù)測》［３］，預(yù)測方法采用其中的Ｄａｖｉｓ－Ｓｔｉｆｆ飽和指數(shù)法，該方法主要考慮系統(tǒng)中的熱力學(xué)條件。飽和指數(shù)定義如下式［４－５］：Ｉｇ*＝ｌＩｐＫｓｐ

7、式中：ＳＩ為飽和指數(shù)；Ｉｐ為實際溶液的離子積；Ｋｓｐ為溶度積平衡常數(shù)。根據(jù)飽和指數(shù)ＳＩ的大小可預(yù)測產(chǎn)生沉淀可能性的大小，即ＳＩ值越大，產(chǎn)生垢沉淀的可能性也越大。若ＳＩ＜０，溶液未飽和，不結(jié)垢；若ＳＩ＝０，溶液飽和，平衡狀態(tài)；若ＳＩ＞０，溶液過飽和，結(jié)垢。根據(jù)以上理論，對Ｍ油田Ａｓｍａｒｉ和Ｍｉｓｈｒｉｆ地層水的結(jié)垢趨勢進(jìn)行預(yù)測，結(jié)果見表２。從表２數(shù)據(jù)可以看出，該油田地層水在井筒中ＳＩ預(yù)測指數(shù)除Ｍｉｓｈｒｉｆ地層水在５０℃時小于０，不結(jié)硫酸鈣垢，其余ＳＩ預(yù)測指數(shù)均大于０，結(jié)硫酸鈣垢和碳酸鈣垢的趨勢明顯，并且隨著溫度的升高結(jié)垢趨勢越明顯。表２中東Ｍ油田地層水結(jié)碳酸

8、鈣垢和硫酸鈣垢預(yù)測結(jié)果飽