油气田结垢预测技术研究进展

目前在油气田注水开发过程中，温度、压力等外界环境变化及不相溶水的混合，致使油气田容易产生无机垢，严重影响油田正常生产。概述油气田结垢机理，针对碳酸盐、硫酸盐垢及混合垢提出预测模型及适用范围，同时指出各种预测方法差异。最后，论述了结垢预测技术研究的发展方向。     

油气田结垢预测技术研究进展

主要介绍了针对碳酸盐、硫酸盐垢及混合垢的预测模型及适用范围，同时也指出了各种预测方法优缺点及结垢预测技术研究的发展方向。指出各油气田应根据实际情况，综合考虑结垢因素，弄清结垢机理，建立准确的预测模型，有针对性地选用相应的结垢预测技术，为防垢、除垢提供理论根据。     

油气田结垢预测技术研究进展

主要介绍了针对碳酸盐、硫酸盐垢及混合垢的预测模型及适用范围,同时也指出了各种预测方法优缺点及结垢预测技术研究的发展方向。指出各油气田应根据实际情况,综合考虑结垢因素,弄清结垢机理,建立准确的预测模型,有针对性地选用相应的结垢预测技术,为防垢、除垢提供理论根据。     

对油气田结垢的几个认识

就油气田中存在哪些垢物、什么地方可能结垢和最易结垢,结垢的原因与机理是什么,垢有什么危害等问题及对油气田结垢现象提出了全面的认识、为油气田结垢预测与防治技术研究奠定了基础。     

油气田钡锶垢除垢机理及研究现状

钡锶垢为油气田生产中最难处理的一类垢,其垢体结构致密、坚硬,牢固附着于管壁上,常规酸碱除垢体系难以去除。文章通过调研,总结归纳了油气田难溶垢-钡锶垢的形成机理,在分析化学除垢剂溶解难溶垢机理的基础上,对常用的除垢剂配方单剂进行了介绍。早在2000年前后,就有关于钡锶垢除垢剂的相关研究及应用试验,通过对多个研究单位除垢剂配方对比,形成了钡锶垢除垢剂配方研制参考意见,对油气田钡锶垢除垢剂研发有一定指导作用。     

强碱三元复合驱钙、硅垢沉积模型及结垢预测

以Oddo-Tomson饱和指数法和硅钼黄法测定低聚硅为基础,研究了大庆油田强碱三元复合驱区块的温度、压力、pH值和离子强度等因素对CaCO₃垢和硅垢沉积的影响规律;采用多项式函数和MATLAB中exponention函数对钙、硅混合垢沉积数据进行拟合,建立了钙、硅混合垢沉积预测方程,并结合成垢离子数据、pH值等,建立了大庆油田三元复合驱钙、硅混合垢各阶段结垢的量化预测方法。针对不同油藏区块,通过水驱空白CaCO₃饱和指数值和低聚硅理论饱和值对三元复合驱混合垢预测模型进行修正,可以提高结垢预测准确率;对大庆油田喇北东区33口井和南五区39口井进行结垢预测验证,钙、硅混合垢结垢预测的准确率分别为92.8%和89.6%。     

油气田开发中硫酸盐垢的形成及防垢剂和除垢剂研究与应用进展

结垢对于油气田开采、注水及排水工艺的实施危害极大。本文简要阐述油气田开发中硫酸盐垢的形成原因及防垢防垢技术,着重介绍硫酸盐垢防垢剂和除垢剂研究与应用进展。     

防垢剂PTA-AA的合成及性能评价研究

结垢对于油气田开采、注水及排水工艺的实施危害极大。碳酸盐垢是油气田开发生产中最常见的无机垢,研制新型碳酸盐垢防垢剂,有极其重要的理论和实际意义。使用马来酸酐、乙醇胺以及丙烯酸为原料,按照一定的配比,采用自由基水溶液聚合,制备出防垢剂PTAAA。利用正交试验和单因素分析方法,研究了各反应条件对产品防垢性能的影响;采用红外光谱法表征了产品的分子结构;探讨了防垢剂加量、温度、时间、溶液pH值、溶液矿化度等因素对产品防碳酸钙垢性能的影响,以及防垢剂的防碳酸镁垢、防碳酸钡垢性能。发现防垢剂PTA-AA对CaCO3垢和MgCO3垢具有较好的防垢性能,对BaCO3垢防垢效果不佳。     

防垢剂XCZ-1的合成及其性能评价研究

结垢对于油气田开采、注水及排水工艺的实施危害极大。碳酸盐垢是油气田开发生产中最常见的无机垢,研制新型碳酸盐垢防垢剂,有极重大的理论和实际意义。本文采用环己酮、乙二胺、甲醛以及亚磷酸为原料,按照一定的配比通过两次曼尼希反应制备出胺甲基膦酸化醛、酮、胺缩聚物防垢剂XCZ-1。研究了反应条件(反应时间、反应温度、反应物配比等)对产品防垢性能的影响;采用红外光谱法表征了产品的分子结构;探讨了防垢剂加量、防垢温度、防垢时间、溶液pH值、溶液矿化度等因素对产品防碳酸钙垢性能的影响,以及防垢剂对碳酸镁垢、碳酸钡垢的防垢性能。     

油田注水开发过程中油层结垢机理的研究

结合大庆外围油田的实际，从水质基础着手，运用Ｏｄｄｏ、Ｓｍｉｔｈ和Ｔｏｍｓｏｎ的物理化学预测公式对榆树林油田和头台油田的地面系统和地下系统条件进行了结垢趋势预测，通过大量的静态实验以及动态模拟结垢实验，说明了油田的结垢类型为碳酸钙，并论述了结垢的影响因素，阐述了油层结碳酸钙垢的原因以及结垢在地层中的分布。最后运用压汞资料和核磁共振资料，指出油层结垢对地层渗透率和孔隙度的影响。     

油气田结垢预测技术与应用研究

油气田结垢是否形成,可进行结垢趋势预测。良好的预测方法是准确寻找垢物形成的保证。对国内外学者提出的针对不同垢物形成的预测技术（如饱和指数法、Ｖｅｔｔｅｒ预测法、热力学溶解度、Ｊａｃｑｕｅｓ法、硫酸盐结垢趋势预测模型、复合垢预测法、Ｊｏｈｎ预测法和ＳＤＣＱＰＣ结垢预测软件等）进行分析研究,为具体应用于防垢和除垢提供了科学依据。     

陆梁油田地层结垢预测

陆梁油田自开发以来结垢问题变得越来越严重，本文应用Oddo-Tomson饱和指数法建立结垢趋势预测模型，并引入压力、温度梯度场建立结垢位置模型，开发出陆梁油田结垢预测软件。实践证明，陆梁油田地层结垢以碳酸钙垢为主，预测结果与现场检测结果基本一致，表明该软件具有较好的精确性、可靠性及实用性。     

The kinetics of carbonate scaling—application for the prediction of downhole carbonate scaling

Reliable prediction of calcium carbonate, CaCO₃, scaling for estimating scale production oilfield production wells and surface facilities requires both thermodynamic models to indicate the tendency for scaling from solution and kinetic models to predict the rate of scaling and thus the time required to cause blockage. The application of such models could contribute to field scale management and in the development of more effective treatments of carbonate scale during oilfield production. The performance of a kinetic model for calcium carbonate scaling rate based on the measurements of individual calcite crystal growth rates is tested against scale deposition in tube blocking experiments using synthetic formation brines under pressure and temperature levels. The profile of the scale formed on the internal surface of the tube during the experiments was measured and compared with the predicted results from the kinetic model. The application of the kinetic model to the prediction of carbonate scaling in a North Sea well has also been tested. The results from the model are in good agreement with the actual scale profile recorded in the tubing by a downhole multi-finger caliper (MFC) tool.     

油田水无机结垢及预测技术研究进展

概述了油田水无机结垢的主要类型、结垢机理及预测方法.主要介绍了油田水怎样成垢及为何成垢、成垢步骤、机理及影响因素;饱和指数法和稳定指数法对碳酸盐结垢的预测;热力学溶解度法和饱和指数法对硫酸盐结垢的预测;若结垢,结垢最大量为多少及成垢离子如何分布.无机结垢预测技术必将为油田管线的防垢除垢带来帮助.     

循环水系统CaCO3结垢速率的理论预测

循环冷却水系统中传热面上CaCO3结垢速率的有效预测，对于换热器的设计及防垢措施的合理选用十分必要，针对循环冷却水系统中实际存在的多种离子对及其平衡关系，从理论上预测了CaCO3在传热面上的结垢速率，结果表明，理论预测值与实测值吻合良好。     

姬塬油田注入水与地层水配伍性研究

姬塬长8储层在采用清水进行注水开发过程中,存在注水压力高、吸水指数低、注水见效慢、注采严重失衡等问题,严重影响油田开发效果。本文在对该区块注入水、地层产出水组成分析的基础上,将结垢趋势预测和室内模拟实验相结合,详细分析评价了注入水与地层水的配伍性。配伍性实验结果表明:姬塬长8储层地层水为CaCl2水型、注入水为Na2SO4水型;地层水与注入水以任意比例混合后,在30℃下均无垢生成,80℃下均产生了碳酸钙结垢而无硫酸钙垢形成。结垢趋势预测结果表明:在30℃下地层水与注入水混合后基本不生成碳酸钙垢;在50℃下,随着地层水比例的增加,碳酸钙结垢趋势增加,当地层水与注入水之比为4∶6 10∶0时,显示会有碳酸钙垢生成;在80℃下,碳酸钙垢趋势明显增加,地层水与注入水以任意比例混合后均会产生碳酸钙垢;在30℃、50℃、80℃下地层水与注入水以任意比例混合后均无硫酸钙垢结垢趋势存在。综上所述,姬塬长8储层注入水与地层水配伍性差、结垢是造成姬塬长8储层注水压力高的主要原因之一。     

三元复合驱油井中硅垢的形成机理及预测模型

油层内及油井底结垢是大庆油田三元复合驱现场试验过程中须解决的一个重大问题.基于试验区地层岩石及流体特点,对碱、表面活性剂、聚合物及三元复合体系在相关条件下的动态、静态水-岩反应进行了模拟试验,以确定这些因素对成垢作用的影响.在此基础上,根据溶度积理论建立了结垢预测模型,运用该模型对大庆杏北油田三元复合驱试验区进行了结垢定量预测.研究表明,三元复合体系中的碱对储层岩石产生了明显的溶蚀作用,使Si⁴⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等成垢离子进入溶液,在特定条件下形成了非晶质SiO₂垢等.对现场采集垢样的检测分析表明,预测结果与实际情况基本吻合.该预测模型可用于选择油田注水水质、减少对储层的损害.     

大牛地气田结垢预测研究

大牛地气田对污水处理采用回注方法,污水中含有一定量的硫酸根离子,而地层水也有很高的矿化度,主要离子为钾、钠、钙、镁、钡,因此回注污水与原地层水相混,会产生结垢现象,结垢类型主要为硫酸盐垢。文章应用热力学溶解度法和饱和指数法对大牛地气田地层水主要存在的硫酸盐结垢情况进行判断、预测及计算,对大牛地污水处理及注水工艺有重要的指导意义。     

无机结垢趋势预测技术在油田开采中的应用

在油田注水开发过程中结垢问题变得越来越严重,结垢造成了油田开采过程中大量的经济损失,尤其是低渗透油田损失更大,为了高效开发低渗透油田,应对油田水结垢进行科学预测并提出合理的防垢措施。本文首次对大庆龙虎泡油田水结垢进行了定性分析,在前人研究基础上利用经典溶液理论、离子缔合理论及多元非线性回归技术建立了地层无机结垢饱和度指数预测方程,编帛了预测软件PIOS1．0,应用该预测软件对大庆龙虎泡油田水进行了结垢预测。本工作结果表明,龙虎泡油田结垢主要是碳酸钙垢,含有少量硫酸钙垢,结垢最严惩区域,主要在油气井近井地带,与实际情况基本吻合。