CN101148986A - 一种预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法 - Google Patents

Abstract

一种预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法，它涉及一种预测驱机采井结垢趋势的方法。它解决目前没有针对强碱三元复合驱油过程中硅垢结垢的预测方法及现有的结垢预测技术无法准确预测硅垢的形成，导致抽油泵卡泵或者频繁的拆装设备以检查结垢程度，降低了采油井的工作效率和油井产量，增加了管理的难度和生产成本的问题。预测方法：1.对采出液进行检测；2.选择对应公式计算硅离子结垢极限值；3.采出液中实际的硅离子浓度与计算出的硅离子结垢极限值进行比较。本发明预测方法简单，易于操作，而且可用常规检测设备或仪器；可随时进行检测及监控。通过杆断检泵验证本发明预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法准确率高达96.4％。

Description

一种预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法

技术领域

本发明涉及一种预测驱机采井结垢趋势的方法。

背景技术

强碱三元复合驱油技术已被广泛应用，强碱三元复合驱油注入体系中含有强碱、聚合物和表活剂，而强碱可以与地层岩石发生反应生成大量的结垢离子，在地层流体采出到地面的过程中由于温度、压力以及运动摩擦等因素的影响会在抽油泵内生成硅垢和碳酸盐垢的混合垢并沉积下来，造成抽油泵频繁卡泵，导致检泵周期大幅度降低，影响三次采油效益，制约了强碱三元复合驱采油技术的工业化应用。

油田目前采用的结垢预测技术都是用于预测碳酸盐垢和硫酸盐垢结垢趋势的，而由于硅垢的结垢机理与其它垢的结垢机理不同，所以目前还没有针对强碱三元复合驱油过程中的硅垢(包括硅酸盐垢和硅酸脱水结垢)结垢的预测方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前没有针对强碱三元复合驱油过程中硅垢结垢的预测方法及现有的结垢预测技术无法准确预测硅垢的形成，导致抽油泵卡泵或者频繁的拆装设备以检查结垢程度，降低了采油井的工作效率和油井产量，增加了管理的难度和生产成本的问题，而提供的一种预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法。

预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法按以下步骤进行：

一、对强碱三元复合驱机采井采出液进行检测，得出采出液中钙离子、镁离子、硅离子的浓度及采出液的pH值；

二、选择对应公式计算出硅离子结垢极限值：

①采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和为0选用计算公式C_Tsi＝1373-315[pH]+18.8[pH]²±5；

②采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和大于等于15mg/L且小于等于80mg/L，采出液pH值为≥8且＜11选用计算公式C_Tsi＝72-2C_M+0.0362C_M ²-2.5×10⁴C_M ³，采出液pH值为≥11且＜12选用计算公式C_Tsi＝126.3-1.3475C_M+0.00313C_M ²，采出液pH值为≥12且＜13选用计算公式C_Tsi＝138+2C_M-0.0875C_M ²+6.25×10⁴C_M ³。

三、强碱三元复合驱机采井采出液中实际的硅离子浓度与计算出的硅离子结垢极限值进行比较：实际硅离子浓度大于硅离子结垢极限值的机采井有结垢趋势，实际硅离子浓度小于硅离子结垢极限值的机采井无结垢趋势；

其中步骤二公式中C_Tsi为硅离子结垢极限值，单位为mg/L；步骤二公式中C_M为采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和，单位为mg/L；步骤二公式中[pH]为采出液的pH值。

经反复实验验证强碱三元复合采油采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和大于0且小于15mg/L的条件下阳离子浓度低不满足成垢条件。经检测强碱三元复合驱采油采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和大于80mg/L时采出液中硅离子浓度极低，因此没有形成硅垢的趋势。

本发明预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法简单，易于操作，而且可用常规检测设备或仪器。本发明预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法可随时对采出液进行检测，可做到对驱机采井的结垢趋势方便监控。

通过检泵验证本发明预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法准确率高达96.4％。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法按以下步骤进行：

一、对强碱三元复合驱机采井采出液进行检测，得出采出液中钙离子、镁离子、硅离子的浓度及采出液的pH值；

二、选择对应公式计算出硅离子结垢极限值：

①采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和为0选用计算公式C_Tsi＝1373-315[pH]+18.8[pH]²±5；

②采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和大于等于15mg/L且小于等于80mg/L，采出液pH值为≥8且＜11选用计算公式C_Tsi＝72-2C_M+0.0362C_M ²-2.5×10⁴C_M ³，采出液pH值为≥11且＜12选用计算公式C_Tsi＝126.3-1.3475C_M+0.00313C_M ²，采出液pH值为≥12且＜13选用计算公式C_Tsi＝138+2C_M-0.0875C_M ²+6.25×10⁴C_M ³。

三、强碱三元复合驱机采井采出液中实际的硅离子浓度与计算出的硅离子结垢极限值进行比较：实际硅离子浓度大于硅离子结垢极限值的机采井有结垢趋势，实际硅离子浓度小于硅离子结垢极限值的机采井无结垢趋势；

其中步骤二公式中C_Tsi为硅离子结垢极限值，单位为mg/L；步骤二公式中C_M为采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和，单位为mg/L；步骤二公式中[pH]为采出液的pH值。

本实施方式中实际硅离子浓度越高于硅离子结垢极限值，机采井就越易结垢；因此本实施方式预测方法可通过日常化验检测数据准确的预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势。根据本实施方式预测方法得出的结论，可及时的采取防垢措施(如加防垢剂等)降低抽油泵卡泵或螺杆泵井断杆的发生，进而延长强碱三元复合驱机采井的检泵周期。

在实际运用过程中并可根据公式绘制结垢预测曲线，预测结果更为直观。

具体实施方式二：本实施方式采用具体实施方式一的预测方法对大庆油田强碱三元复合驱试验区的28口机采井进行了实验：

2003年4月杆断检泵，28口机采井均没有发现结垢，在其后的4个月中采用具体实施方式一预测方法实时监测，并根据采出液检测结果选用对应的计算公式。4个月的实时监测过程中有6口机采井97％以上的时间采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和为0，3口机采井95％以上的时间采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和大于0且小于15mg/L，19口机采井采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和大于等于15mg/L且小于等于80mg/L。根据具体实施方式一的预测方法，除95％以上的时间采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和大于0且小于15mg/L的3口机采井没有结垢趋势外另有4口机采井没有结垢趋势，而其他21口机采井有结垢趋势。2003年8月再次丝扣脱扣检泵，实际情况与预测结果完全相同，准确率高达100％，证明本实施方式预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法准确有效。

Claims (1)

1.一种预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法，其特征在于预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法按以下步骤进行：

一、对强碱三元复合驱机采井采出液进行检测，得出采出液中钙离子、镁离子、硅离子的浓度及采出液的pH值；

二、选择对应公式计算出硅离子结垢极限值：

①采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和为0选用计算公式C_Tsi＝1373-315[pH]+18.8[pH]²±5；

②采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和大于等于15mg/L且小于等于80mg/L，采出液pH值为≥8且＜11选用计算公式C_Tsi＝72-2C_M+0.0362C_M ²-2.5×10⁴C_M ³，采出液pH值为≥11且＜12选用计算公式C_Tsi＝126.3-1.3475C_M+0.00313C_M ²，采出液pH值为≥12且＜13选用计算公式C_Tsi＝138+2C_M-0.0875C_M ²+6.25×10⁴C_M ³。

三、强碱三元复合驱机采井采出液中实际的硅离子浓度与计算出的硅离子结垢极限值进行比较：实际硅离子浓度大于硅离子结垢极限值的机采井有结垢趋势，实际硅离子浓度小于硅离子结垢极限值的机采井无结垢趋势；

其中步骤二公式中C_Tsi为硅离子结垢极限值，单位为mg/L；步骤二公式中C_M为采出液中Ca²⁺与Mg²⁺之和，单位为mg/L；步骤二公式中[pH]为采出液的pH值。