弱碱三元复合驱与强碱三元复合驱成垢特征对比

赵千 王宽(第四采油厂试验大队，黑龙江 大庆 163000)

0 引言

三元复合驱通过扩大波及体积、提高驱油效率，从而提高原油采收率，但碱的注入会使油井结垢[1]，结垢会导致卡泵、抽油机驴头不同步，严重影响了机采井的时率、检泵周期以及检泵率指标。因此对三元复合驱体系结垢特征进行研究是十分必要的，本文选取5个试验区块，研究了强碱、弱碱的成垢特征，对比分析了强碱、弱碱成垢特征的差异。

1 成垢特征的差异

1.1 见垢时机的差异

三元复合驱体系随着三元药剂的注入，油井陆续见垢，但由于注入碱强度的不同，油井见垢时机存在着差异，由图1可知，弱碱三元注入0.33～0.41PV时油井见垢，而强碱三元注入0.23～0.33时油井见垢，弱碱见垢时机晚于强碱，并且在相同PV时，弱碱见垢井比例低于强碱。

图1 见垢时机对比

1.2 垢质成分的差异

三元复合驱垢质成分主要为CaCO3、MgCO3、BaCO3和氧化硅等。取不同采出井垢质进行分析可知：弱碱三元采出端垢质以钙垢为主，占60%以上；强碱三元采出端垢质成分变化较大，初期以钙垢为主，中期以钙垢和硅铝垢并存，后期以硅铝垢为主。大庆油田的地层矿物成分主要为砂岩并含少量的黏土矿物[2-3]，在强碱性条件下，Na+与 Si4+发生置换反应，Si4+进入到地层中，使得油井采出液中 Si4+离子浓度增加[4]。

表1 垢质成分对比

1.3 离子浓度变化特征的差异

对三元段塞中CO32-和HCO3-的离子浓度进行测定，从图2中可以看出弱碱三元体系中碳酸根、碳酸氢根离子浓度呈上升趋势，碳酸氢根浓度始终低于碳酸根浓度；而强碱三元体系中碳酸根离子浓度先上升后下降，碳酸氢根离子浓度始终下降，前期碳酸氢根离子浓度高于碳酸根，后期低于碳酸根。

图2 碳酸根、碳酸氢根变化曲线图

对三元段塞中钙镁离子浓度及PH变化进行测定，如图3可知，弱碱三元体系中钙镁离子浓度和呈先上升后下降的趋势；pH值保持在9.0左右，变化较小。而强碱三元体系中钙镁离子浓度和呈下降趋势；pH值先上升后下降，后期pH值大于10.0。

图3 钙镁和、pH值变化曲线图

2 结语

(1)弱碱三元复合驱见垢时机晚于强碱三元复合驱，相同PV数下，弱碱三元复合驱见垢井比例低于强碱三元复合驱。

(2)弱碱三元复合驱采出端垢质成分以钙垢为主；强碱三元采出端垢质成分初期以钙垢为主，中期以钙垢和硅铝垢并存，后期以硅铝垢为主。

(3)随着三元段塞的注入，弱碱三元复合驱与强碱三元复合驱成垢离子浓度变化存在差异：弱碱碳酸根、碳酸氢根离子浓度呈上升趋，钙镁离子浓度和呈先上升后下降的趋势，pH值保持在9.0左右；强碱碳酸根离子浓度先上升后下降，碳酸氢根离子浓度始终下降，钙镁离子浓度和呈下降趋势；pH值先上升后下降，后期pH值大于10.0；弱碱三元复合驱采出液中硅离子浓度明显低于强碱。