采出水结垢机理及趋势预测研究
2021-10-13闫艳鱼涛李金灵陈磊屈撑囤杨博
装备环境工程 2021年9期
闫艳,鱼涛,李金灵,陈磊,屈撑囤,3,杨博
(1.西安石油大学 a.化学化工学院 b.陕西省油气田环境污染控制技术与储层保护重点实验室,西安 710065;2.陕西绿色能源有限公司,西安 710065;3.中国石油集团安全环保技术研究院 石油石化污染物控制与处理国家重点实验室,北京 102206)
目前,我国大部分油田已进入以注水开发为主要技术的中后期阶段,为保持地层压力、提高油田采收率,需要从注水井注入大量清洁水,以驱动储层原油向采油井流动[1]。由于注入水离子组成与储层中的水存在一定差异,热力学条件发生变化,结垢问题频发,造成管道堵塞、腐蚀加剧,严重影响着油田的正常生产,且会因频繁酸洗、管线更换,加大生产成本[2]。同时,随着科学技术的发展,使采出水的结垢趋势预测、及时采取控垢和防垢措施更加可行[3]。因此,结合影响结垢的因素,研究采出水结垢机理,预测结垢的趋势,对油田生产开发具有十分重要的意义。
1 采出水结垢机理
油田采出水垢沉积物主要由碳酸盐、硫酸盐及铁、硅沉淀物等不溶性固体物质组成[4],质地紧密,成分复杂,流体不配伍、热力学条件变化、结晶动力学、流体动力学及细菌腐蚀等多个因素与结垢状况密不可分。
1.1 流体不配伍型结垢
由于处理后的采出水和地层水所含离子存在一定差异,若二者不配伍,水样相遇时,会发生离子之间的反应而导致垢晶体产生,还有可能导致硫化物垢的沉积[5]。采出水中成垢阳离子主要有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+等,阴离子有SO42-、CO32-、HCO3-等,成垢 离子之间反应生成垢的主要成分有CaCO3、MgCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等。……
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