趙千 王寬(第四采油廠試驗大隊,黑龍江 大慶 163000)
三元復(fù)合驅(qū)通過擴大波及體積、提高驅(qū)油效率,從而提高原油采收率,但堿的注入會使油井結(jié)垢[1],結(jié)垢會導(dǎo)致卡泵、抽油機驢頭不同步,嚴重影響了機采井的時率、檢泵周期以及檢泵率指標。因此對三元復(fù)合驅(qū)體系結(jié)垢特征進行研究是十分必要的,本文選取5個試驗區(qū)塊,研究了強堿、弱堿的成垢特征,對比分析了強堿、弱堿成垢特征的差異。
三元復(fù)合驅(qū)體系隨著三元藥劑的注入,油井陸續(xù)見垢,但由于注入堿強度的不同,油井見垢時機存在著差異,由圖1可知,弱堿三元注入0.33~0.41PV時油井見垢,而強堿三元注入0.23~0.33時油井見垢,弱堿見垢時機晚于強堿,并且在相同PV時,弱堿見垢井比例低于強堿。
圖1 見垢時機對比
三元復(fù)合驅(qū)垢質(zhì)成分主要為CaCO3、MgCO3、BaCO3和氧化硅等。取不同采出井垢質(zhì)進行分析可知:弱堿三元采出端垢質(zhì)以鈣垢為主,占60%以上;強堿三元采出端垢質(zhì)成分變化較大,初期以鈣垢為主,中期以鈣垢和硅鋁垢并存,后期以硅鋁垢為主。大慶油田的地層礦物成分主要為砂巖并含少量的黏土礦物[2-3],在強堿性條件下,Na+與 Si4+發(fā)生置換反應(yīng),Si4+進入到地層中,使得油井采出液中 Si4+離子濃度增加[4]。
表1 垢質(zhì)成分對比
對三元段塞中CO32-和HCO3-的離子濃度進行測定,從圖2中可以看出弱堿三元體系中碳酸根、碳酸氫根離子濃度呈上升趨勢,碳酸氫根濃度始終低于碳酸根濃度;而強堿三元體系中碳酸根離子濃度先上升后下降,碳酸氫根離子濃度始終下降,前期碳酸氫根離子濃度高于碳酸根,后期低于碳酸根。
圖2 碳酸根、碳酸氫根變化曲線圖
對三元段塞中鈣鎂離子濃度及PH變化進行測定,如圖3可知,弱堿三元體系中鈣鎂離子濃度和呈先上升后下降的趨勢;pH值保持在9.0左右,變化較小。而強堿三元體系中鈣鎂離子濃度和呈下降趨勢;pH值先上升后下降,后期pH值大于10.0。
圖3 鈣鎂和、pH值變化曲線圖
(1)弱堿三元復(fù)合驅(qū)見垢時機晚于強堿三元復(fù)合驅(qū),相同PV數(shù)下,弱堿三元復(fù)合驅(qū)見垢井比例低于強堿三元復(fù)合驅(qū)。
(2)弱堿三元復(fù)合驅(qū)采出端垢質(zhì)成分以鈣垢為主;強堿三元采出端垢質(zhì)成分初期以鈣垢為主,中期以鈣垢和硅鋁垢并存,后期以硅鋁垢為主。
(3)隨著三元段塞的注入,弱堿三元復(fù)合驅(qū)與強堿三元復(fù)合驅(qū)成垢離子濃度變化存在差異:弱堿碳酸根、碳酸氫根離子濃度呈上升趨,鈣鎂離子濃度和呈先上升后下降的趨勢,pH值保持在9.0左右;強堿碳酸根離子濃度先上升后下降,碳酸氫根離子濃度始終下降,鈣鎂離子濃度和呈下降趨勢;pH值先上升后下降,后期pH值大于10.0;弱堿三元復(fù)合驅(qū)采出液中硅離子濃度明顯低于強堿。