三元复合驱集输系统结垢规律分析及防垢技术研究 (2)

三元复合驱油井管道超声波除垢技术研究的开题报
告
一、选题背景
随着油田开发程度的不断提高和油层开采方式的改变，复杂油藏的
比例逐渐增加，三元复合驱油井在油田开发中的应用越来越广泛。

然而，随着使用时间的延长和井下环境的恶劣化，管道内部容易附着油垢、水
垢等污物，影响油田的正常生产，甚至会导致管道堵塞、腐蚀等问题，
影响油田的经济效益和安全稳定。

针对以上问题，三元复合驱油井管道
超声波除垢技术的研究显得尤为重要。

二、研究目的
本研究旨在深入探究三元复合驱油井管道超声波除垢技术，明确超
声波除垢的原理和优势，并探索其在三元复合驱油井中的应用，为油田
的生产提供技术支持。

三、研究内容
1.超声波除垢技术的原理和优势；
2.三元复合驱油井管道的工作原理和构成；
3.超声波除垢技术在三元复合驱油井管道中的应用；
4.超声波除垢技术在三元复合驱油井管道中的效果评价。

四、研究方法
本研究将采用文献资料法、试验研究法、实验数据分析法等研究方法，从理论和实践两个角度入手，对三元复合驱油井管道超声波除垢技
术进行深入研究和评价。

五、预期结果
本研究的预期结果是，深入探究三元复合驱油井管道超声波除垢技术的原理和优势，明确其在三元复合驱油井中的应用，并评价其在实际工作中的效果，为三元复合驱油井管道的管理和维护提供理论依据和技术支持。

六、研究意义
三元复合驱油井加快油田的开发进程，提高油田的采收率，是当前油田开发的重要手段。

超声波除垢技术可有效清除管道内部的油垢、水垢等污物，从而提高油田的生产效率，减少管道堵塞和腐蚀等问题，具有重要的应用价值和社会意义。

三元复合驱结垢与防垢初步认知【摘要】三元复合驱区块ⅰ于2008年10月投产，2010年5月陆续进入三元主段塞阶段。

目前处于见效期，部分油井已出现结垢、垢卡迹象。

鉴于此问题，针对该时期采油井的结垢机理、现状及结垢对机采井的影响，结垢会导致抽油机井出现频繁卡泵，螺杆泵井扭矩升高，杆断现象较为频繁，从而根据采油井的离子浓度的动态变化，做好井下与地面防垢措施的应用工作，确保机采井采出时率。

【关键词】抽油机螺杆泵结垢防垢三元复合驱是20 世纪末发展起来的一种可有效提高采收率的三次采油方式。

大庆油田自1993 年起开展三元复合驱现场试验，经过多年技术攻关，三元复合驱油技术已成为大庆油田提高原油采收率、增加可采储量的重要技术手段之一。

但开发会出现结垢现象，机采井逐步出现垢卡，全井杆、管、泵，甚至活塞与转子严重结垢，导致频繁作业。

依据结垢机理、井下防垢、地面加药、作业方法以及生产管理多个方面，做到防垢，延长检泵周期。

1 区块ⅰ概况区块ⅰ总井数213口，其中注入井109口，采出井103口，以葡i32～33为主要开采层位，区块于2009年11月9日注入前置聚合物段塞，2010年5月注入三元主段塞。

截止2012年3月末，区块注入地下孔隙体积0.519pv，聚合物用量1136.01mg/l.pv，阶段累积产油49.9784×104t，阶段采出程度11.05%，受效井97口，受效比例94.17%。

区块平均ph值9.12，2010年12月出现第一口垢卡井，目前一次垢卡21口，平均检泵周期614天，二次垢卡5口，平均检泵周期78天。

2 机采井防垢措施应用2.1 结垢机理分析区块ⅰ三元主段塞主要注入：30%碱浓度、重烷基磺酸钠表活剂以及聚合物。

当三元复合驱溶液注入地层后，溶液中的naoh和地层中的矿物质及地层水发生反应，产生大量易成垢离子，如ca2+、mg2+、hco3-等。

当混有易成垢离子的三元复合驱溶液进入油井后，在井筒附近其压力急剧下降，流速剧烈变化，液体中离子浓度平衡被打破，从而导致井筒、井下设备和地面设备等产生结垢现象，若油井进入结垢期，地层碱性增加，即ph值呈上升趋势，ca2+和mg2+离子浓度下降、hco3-离子浓度下降、co32-离子浓度上升。

文章编号：1000 − 7393(2022)05 − 0540 − 06 DOI: 10.13639/j.odpt.2022.05.002三元复合驱结垢防治关键技术进展程杰成中国石油大庆油田有限责任公司引用格式：程杰成. 三元复合驱结垢防治关键技术进展［J ］. 石油钻采工艺，2022，44（5）：540-545.摘要：大庆油田提高采收率的现场应用中，三元复合驱比水驱提高采收率20个百分点左右，比聚合物驱提高采收率6~10个百分点。

但是由于碱的存在，油井结垢严重，增加了生产难度及维护强度，成为限制其工业化应用的关键性因素之一。

大庆油田经过多年的研究与实践，通过先导试验对结垢动态变化、三元体系与油层岩石长期作用进行研究，揭示了钙硅复合结垢机理和规律，首次建立了结垢定性和定量的预测方法；通过独特结构设计和低表面能材料改性，研发出系列防垢举升设备；依据成垢机理，发明了复合垢清防垢剂，清垢率、防垢率均达 85%以上。

通过物理、化学防治措施相结合的方法，油井检泵周期大幅延长，解决了油井因结垢无法长期连续生产的难题，保障了三元复合驱的大规模应用。

关键词：三元复合驱；防垢；清垢；人工举升中图分类号：TE358.5 文献标识码： AProgress in key technologies of scaling prevention and treatment in ASP floodingCHENG JiechengPetroChina Daqing Oilfield Co., Ltd., Daqing 163000, Heilongjiang , ChinaCitation: CHENG Jiecheng. Progress in key technologies of scaling prevention and treatment in ASP flooding ［J ］. Oil Drilling & Production Technology, 2022, 44(5): 540-545.Abstract: In application of enhanced oil recovery in Daqing Oilfield, ASP flooding increases the oil recovery by about 20% and 6%−10% compared with water flooding and polymer flooding respectively. Nevertheless, existence of alkali causes serious scaling in the mechanically pumping wells, which increases the difficulty in oil production and the intensity of maintenance, and it is a factor restricting industrial application of ASP flooding. Pilot in ASP flooding and research on dynamics of scaling and the long-term interaction between the ASP system and the reservoir rock have been carried out in Daqing Oilfield. The mechanism of calcium-silicon composite scaling was revealed, and the method of qualitative and quantitative prediction of scaling was established. The anti-scaling artificial lifting equipment was developed through structural design and nano-spraying modification of low surface energy materials. A composite anti-scaling agent with the scale-cleaning and anti-scaling rate above 85% was developed based on the scaling mechanism. Through combination of physical and chemical prevention, the pump inspection period of oil wells is greatly extended,and the problem of short continuous production period due to scaling is resolved. This promotes large-scale application of ASP flooding.Key words: ASP flooding; scale prevention; scale cleaning; artificial lift基金项目: 国家科技重大专项“大庆长垣特高含水油田提高采收率示范工程”资助(编号：2016ZX05054)。

三元复合驱采油螺杆涂层防垢及减摩技术研究的开题报告
一、选题的背景与意义
随着采油技术的不断进步，三元复合驱采油技术被广泛应用于油田开发中，大大提高
了油田的采收率。

然而，在采油过程中，螺杆泵作为主要的采油设备之一，经常会出
现防垢及减摩等问题，导致采油效率降低，运行费用增加，甚至会对设备造成损坏。

因此，研究三元复合驱采油螺杆涂层防垢及减摩技术，对于保障采油设备的正常运行，提高采油效率，降低运行成本具有重要的意义。

二、研究的内容和方法
1. 研究螺杆涂层的组成与性能，制定涂层方案；
2. 研究涂层的抗垢性能，对比不同涂层的防垢效果；
3. 研究涂层的摩擦减少效果，测试不同涂层的摩擦系数；
4. 结合实验结果，优化涂层方案，提高涂层的防垢及减摩效果；
5. 对比分析实验结果，评估涂层方案的可行性、经济性和适用范围。

三、预期结果及其意义
本项研究预计能够开发出一种较为优良的螺杆涂层方案，能够有效防止螺杆泵在采油
过程中产生的垢堵塞问题，并减少螺杆泵与管道之间的摩擦，提高采油效率和设备使
用寿命。

同时，该项研究对于实现节能减排，提高油田整体效益，推动我国油田开发
技术的进步具有较大的意义。

ｉ ｈ ｂ ｔｒ ，ｕ ｈ ａ ｃ ｙｉ ｃｄ ｅ ｐ ｌ ｍｅ ， ｌｉ ｃ ｄ ｃ ｐ ｌ ｍｅ ，ｕ ｆ ｎ ｃ ａ ｉ ｏ ｏｙ ｒ ｐ ｏ ｐ ｉ ｅ ｃ ｎ ａ ｎ ｎ ｎ ｉ ｉ ｓ ｓ ｃ ｓ ａ ｒ ｌｃ ａ ｉ ｏ ｏｙ ｒ ｍａ ｅｃ ａ ｉ ｏ ｏｙ ｒ ｓ ｌｏ ｉ ｃｄ ｃ ｐ ｌ ｍｅ ， ｈ ｓ ｈ ｎ — ｏ ｔ ｉ ｉ ｇ ｏ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅｒｓ ａｃ ｎ ｐ ｌ ａｉｎｏ ｃ ｌ ｎ ｉｉ ｒ ｒａｋ ｌ ｅｓ ｒ ｅａ ｔ ｏｙ ｒ（ Ｐ）ｆ ｏ ｉｇｉ ｅ ｅ ｔ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｅ ｅ ｒ ｈａ ｄａ ｐｉ ｔ ｆ ａｅｉｈｂｔ ｓ ｏ ｌａｉ ／ｕ ｆ ｔｎ／ ｌｍｅ ＡＳ ｌ ｄ ｎ ｎｒｃ ｎ ｃ ｏ ｓ ｏ ｆ ｎ ａ ｐ ｏ
Ｃ ｅ ａ ｂｎ， ｉ ｎ ，ｉ ａ ｎ Ｗａ ｇ ｉｈ ｎ ｈ ｎ ｉ ｉ ＭａＺｊ ＬｕＤ ｍｅ ｇ， ｎ ｎ ｏ ｇ Ｊｎ ｕ Ｌ
（． ｃ ｏｌｆＥ ｅｇ ｅｏ ｒｅ Ｃ ｉａＵ ｉ ｒｉ Ｇ ｏｃｅ ｃｓＢ ｉｎ ０ ８ ，ｈｎ ；． ｉ ｅｄＣ ｅ ，ｔ １ Ｓｈ ｏ ｎ ｒ Ｒ ｓｕｃ ， ｈｎ ｎｖ ｓｙｏ ｅ ｓｉ ｅ ， ｅ ｉ １ ０ ３ Ｃ ｉａ ２ Ｏ ｌ ｌ ｈ ｍｉ ｒ ｏ ｙ ｅ ｔｆ ｎ ｊｇ ０ ｉ ｆ ｓｙ
ｃ ｐ ｌｍ ｅ ， ｓｗｅ ｌａ ｗ ｎ ｉｏ ｏ ｏ ｙ ｒ ａ ｌ ｓｎｅ ｅ ｖ ｒ ｎｍｅ ｔｆｉ ｎ ｌ ｏ ｌ ｍｅ ｓ Ｔｈ ｍｐ ｏ ｅ ｅ ｒ ｃｉ ｎ ｆ ｈｅｐ ｅ ｅ ｔｉ ｉ ｉｏ ｓａ ｅ ｎ —ｒｅ ｄ ｙ ｃ ｐｏｙ ｒ ． ｅ ｉ ｒ ｖ ｍ ｎｔ ｅ ｔｏ ｓｏ ｒ ｓ ｎ ｎｈ ｂ ｔ ｒ ｒ ｄｉ ｔ
中亟 待解 决 的关 键 问题 陈卫东 等 ［研制 的 Ｙ 一 ０ 型 复合 阻垢 剂 ． 硅 ｚ ］ Ｊ２ １ 对 铝 酸 盐垢 、 酸 碳 ０ 。 Ｆ 一 １型 阻垢 剂 ．在 现 场小 型试 验 时监 测 发 现其 对 Ｓ０

第39卷第08期（2020-08）综合技术强碱体系三元复合驱配注系统清垢技术王萌1赵晶2高文宇11大庆油田质量安全环保监督评价中心2大庆油田有限责任公司第一采油厂试验大队摘要：强碱体系三元复合驱配注系统的结垢问题不容忽视，它将直接影响油田生产效益。

针对配注系统各节点结垢程度不同，通过改进三元复合驱垢质分析检测方法，监控压差、流量及总量等指标，预判配注系统结垢程度，采用站内多节点酸洗除垢、站外物理除垢，以及除垢效果评价等，以达到较好的除垢效果。

结果表明，配注系统呈现出典型的碳酸盐垢特征；通过结垢预判法可以提前预判系统结垢程度，预判准确率达90%以上；多种除垢方式配合使用，可提高工作效率，降低除垢成本。

关键词：三元复合驱；配注系统；清垢；防垢Scale Removal Technology of Alkali ASP Flooding Injection and Allocation SystemWANG Meng1，ZHAO Jing2，GAO Wenyu11Daqing Oilfield Quality，Safety and Environmental Protection Supervision and Evaluation Center2Test Department of No.1Oil Production Plant of Daqing OilfieldAbstract：The scaling problem of alkali ASP flooding injection and allocation system cannot be ig-nored，since it will directly influences the production benefits of oilfield.According to different scaling degrees of each nodes，through improving the scale analysis and detection methods of ASP flooding，the differential pressure，flow，and total flow can be monitored，and the scale degree of the injection and allocation system can be predicted.Methods such as multi-node pickling scale removal within sta-tions，physical scale removal outside stations，and scale removal effect evaluation are taken to obtain a good scale removal effect.The results show that the injection and allocation system shows a typical char-acteristic of carbonate scale，the scale removal effect of the system can be predicted through the scaling prediction method，and the accuracy rate of the method is more than90%.Combination of many scale removal methods can improve the working efficiency and reduce the cost of scale removal.Keywords：ASP flooding；injection and allocation system；scale removal；anti-scaling三元复合驱是三次采油最有效的技术之一，该体系包含聚合物、碱和表面活性剂三类药剂。

三元复合驱结垢及化学防垢剂研究进展作者：马淑清刘健高清河来源：《当代化工》2016年第08期摘要：介绍了大庆三元复合驱生产过程中油田垢的产生过程、危害和组成，简单阐述化学防垢剂的防垢机理，同时总结了近年来国内外化学防垢剂的研究进展与应用现状，客观评价各种防垢剂在使用过程中的优点和存在的不足，最后对化学防垢剂的发展进行展望。

关键词：油田垢；结垢过程；防垢机理；防垢剂发展中图分类号：TE 358.5 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）08-1983-03Abstract： The scaling process and hazards of oilfield scale in ASP were introduced； the anti-scaling mechanism of chemical scale inhibitors was discussed. While the development process of the chemical scale inhibitor was summarized， and advantages and disadvantages of various scale inhibitors were discussed. Finally， the development trend of chemical scale inhibitors was prospected.Key words： scale in oilfield； scaling process； anti-scaling mechanism； progress of scale inhibitors油田结垢问题始终伴随油田开发过程，由于采油难度的不断加大，新的采油技术特别是三元复合驱采油技术的广泛应用，油田结垢成为油田开采工作者所面对的重要课题[1]。

油田垢质的产生，不但能够增大流体阻力，使能耗增高，致使设备和管道局部腐蚀穿孔；而且将引起严重的地层伤害，导致油、水井过早报废。

三元复合驱地面工艺除防垢技术武云龙【摘要】矿场试验结果表明，三元复合驱可以大幅度提高原油采收率，但同时注采系统及地层近井地带结垢现象也非常严重，地面管线堵塞及近井地带的结垢影响了三元复合驱的推广应用。

目前油田所用的除防垢技术较为多样化，主要分为化学方法和物理方法，各类方法的技术日趋先进和成熟。

由于计量间和脱水站内工艺管线规格、走向复杂，常规清淤除垢技术无法实施，建议采用化学清洗的方法。

物理防垢技术具有成本低廉、操作简便、对环境污染小等优点，缺点是效果不明显，作用周期长，作用距离短，不能有效根治结垢问题，适合作为辅助的除防垢方式。

【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】2页(P45-45,46)【关键词】三元复合驱;结垢;化学除垢剂;物理防垢【作者】武云龙【作者单位】大庆油田采油五厂【正文语种】中文三元复合驱技术（ASP）产生于上世纪80年代，是指将碱剂（A）、表面活性剂（S）、聚合物P）按一定的比例混合后注入地层，扩大波及体积以达到提高采收率的目的。

三元复合驱技术充分提高了各种化学剂效率，并大幅度降低了化学剂尤其是表面活性剂的用量。

大庆油田于1993年和1994年分别在中区西部和杏五区中块开展了三元复合驱先导性矿场试验，以确定三元复合驱的技术效果。

1 结垢情况矿场试验结果表明，三元复合驱可以大幅度提高原油采收率，但同时注采系统及地层近井地带结垢现象也非常严重，地面管线堵塞及近井地带的结垢影响了三元复合驱的推广应用。

从现场生产情况来看，配注系统、集输系统、加热炉不同程度地出现结垢现象，严重影响了油田的正常生产。

（1）配注系统结垢较严重，清垢工作量较大。

注入设备故障率较高，生产维护成本增加。

虽可采取增加一些关键设备的备用数量来解决问题，但这样既增大了工程投资，还会增加运行操作成本。

（2）管线结垢严重，致使单井回压升高，冲洗周期缩短，影响正常产量。

如果管线堵塞严重，随之产生的管线维护、更换等相关费用则更加巨大。

主。
强 碱 三元 复 合 驱 结 垢 机 理 ： 强 碱 三 元 复合 驱 采 用 深 度处 理 污水 稀 释 ， 污水 通 常 矿 化 度 较 高且 含 有 多种成分的离子 ， 与强碱混合后 ， 在温度 、 压力、 ｐ Ｈ 值、 盐 度等 有关条 件 改变 的情 况 下 ， 导致 水 中离子 平 衡 状态 改变 ， 使原 本 稳定 的体 系 失稳 ， 成 垢组 分溶 解 度 降低 而析 出结 晶 沉淀 以及 不相 容水 混 合而 产生 以 Ｃ ａ Ｃ Ｏ 。 为 主 的沉 淀 。其 沉 积 过程 可 表示 为 ： 水 溶 液 溶 解度 过饱 和度 晶体 析 出 晶体 长大结 垢 。当溶液 中 Ｃ ａ 。 和Ｃ ０。 的离 子 积 超 过 Ｃ ａ Ｃ Ｏ。的溶 度 积 时 ， 碳 酸 钙沉淀 析 出 。
三元 复 合 驱作 为 三 次 采 油 的 重 点 攻关 技 术 ， 对 于地 面配套 技术 需 要进 一步 研 究和 探索 。强 碱 三元 复合 驱 注入 工 艺 比较 复 杂 ， 为实 现 注 入 井 个 性化 调 整， Ｅ ｔ 前三 元 复合驱 采用 点 滴 注人 工艺 流程 ， 从 目前 的生 产运行 情况 看 ， 从 配注 系统 、 采 出 系统 到集输 系 统 均严 重结 垢 。地 面系统 结 垢 问题成 为 三元 复合 驱 推 广应 用 的技术 瓶颈 ， 因此 ， 三元 复合 驱 结垢 规律 认 识 和 防垢 技 术 的探 索具 有重 要 的 意义 。
１ ． ２ 强碱 三元 复合 驱 注入 系统 结垢 现 状分析
是 试 验 区采 出井 井 口于 三元 注入 ８个 月开始 结垢 ， 采取 热 水 清 洗 进 行 解 堵 ， 后 期 结 垢趋 势 加 剧 ， 掺 水 阀和 生 产 阀 门 因 结垢 严 重 影 响 正 常 的 生 产运 行， 对 阀 门进行更 换 。 三 元 注入 ３ ４个月 后 ， 由于井 口 管 线结垢 严 重 ， 对 采 出井 井 口全 部进行 更换 二 是集 输管 线 、 掺 水 管 线 于 三元 注 入 ８个 月管 线 开始 结 垢 ， 回油 压 力 升 高 ， 工作 电流 上 升 ， 掺 水 压 力 不稳 定 。结垢 清洗 周 期为 １ ８ ０天 。 三 是 采 出液 处 理 地 面 容 器 主要 以淤积 物 为 主 ， 在 三元 注入 １ ２个月 后 ， ９ Ｏ天左 右 需要对 各类 容器进 行 清淤 。 ２ 采取 不 同 的清垢 技术 有 效 缓 解 系统 结 垢堵 塞 现

三元复合驱注采系统化学防垢除垢技术
赵玲莉
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】1996(000)005
【摘要】在碱，聚合物，表面活性剂（Ａ．Ｓ．Ｐ）组成的三元体系中，碱是配方中的一种重要成份使三元复合驱的注，采系统产生结垢的倾向。

本文研究了防垢率高，腐蚀性低和对地层渗透率无伤害并吸在近井地带使用的防垢剂Ｆ－Ａ及适宜在全ｐＨ值范围内使用的防垢剂ＫＸ－Ｉ。

这两种防垢剂在三元复合驱注。

采系统的防垢效果均达到或超过９５％，并研究了综合除垢剂，其除垢率达到或超过９５％。

【总页数】1页(P37)
【作者】赵玲莉
【作者单位】新疆石油管理局采油工艺研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.45
【相关文献】
1.三元复合驱采油井套管化学除垢技术 [J], 王鸿萍
2.强碱三元复合驱化学防垢技术研究 [J], 徐国民;蒋玉梅
3.弱碱三元复合驱抽油机井化学除垢技术研究 [J], 于智明;高清河
4.三元复合驱油田防垢剂防垢原理及除垢措施探究 [J], 马增阳
5.三元复合驱采油井化学清防垢技术 [J], 杨笑宇
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89一、引言想简单地研究三元复合驱逐油井的化学定标技术。

首先，深入了解以三元复合为基础的开发技术。

所谓的三元复合开发技术驱动装置，是指利用碱科学的应用，表面活性物质和钻井用聚合物。

由于这三种物质的协同效应，在钻井过程中增加了地下余油的沉淀能力，提高了开采效率。

三元复合驱动的开发，因为所需的生产过程比较简单，所需的原料成本也比较便宜，因此，进入石油开采的后期。

这样的好的操作，以有效的开采方法被广泛采用。

二、三元复合驱技术概述三元复合驱动技术可以帮助相关技术人员解决石油开采率无法提高的问题。

“碱”通常被用作传统的“三元复合驱动程序”中的“碱性成分”。

利用三元复合法排除石油，结果大量的碱性液体注入到油层中，岩石和其他矿物可以溶解在油藏中，提高提取液中的钙、镁、硅酸根等污垢离子浓度，根据外界条件（温度、pH值、摩擦力等）的变化，大量油田产生污垢。

这些构成的污垢一旦沉淀下来，不会对石油开采产生太大的影响。

但是，碱本身有很强的腐蚀性，所以可以从固体附着体中脱离进入石油层。

随着石油开采到输油管道和油井的生产系统，管道堵塞，工作效率的降低也影响到石油的正常开采。

因此，三元复合驱动技术的运用是有利的，也有很大的弊端。

三、采油井清防垢举升工艺技术优化对于三元的复合驱动，通过对油井进行标度，油井的负荷上升，有电流和消耗功率增加的问题。

结合抽油机和螺杆泵的升降技术，在三元驱动器的油井升降方式的设计中，主要采用长柱泵技术和低干扰螺杆泵技术。

1.优化设计防垢管柱因为三元复合井的上浆和结蜡程度比聚合物驱井严重，一般油管的防标效果相对较差，为了有效延长洗井周期和油井泵的周期，减少气体消耗，在选择输油管道时优先考虑石蜡化、防锈和污垢强调预防。

在三元复合井中，石蜡的熔点高于水的去除，通常在55℃左右，因此，油井的工艺是由耐石蜡涂层、合金纳米聚氨酯管构成的。

2.抽油机井优选长柱塞抽油泵由于以往的抽油泵生产中在液流死区容易发生定标卡泵的问题，所以使用长柱短的泵筒的抽油泵，使用直径的光柱来减缓定标的沉淀。

图 1 硅标液浓度 ～ 吸光度曲线（ 25℃ ）
2 结果与讨论
据文献［5］报 道，影 响 硅 酸 聚 合 的 重 要 因 素 主 要为 pH 值和温度，前者决定溶液的电化学性质，后 者影响胶体粒子的布朗运动。被碱溶出的钙镁离子 生成碳酸盐垢，而硅酸盐可以吸附在方解石（ 碳酸 钙） 和氧化物表面上，所以，如果有碳酸盐垢存在， 就容易形成硅酸盐垢，从而形成混合垢； 铝离子与硅 会形成硅铝酸盐［1］； 另外聚丙烯酰胺的增黏作用同 样会促进硅胶体的聚集及成垢。采用模拟系统水， 考察单一硅体系、钙镁硅共存体系、钙镁硅铝共存体 系和钙镁硅聚合物共存体系等 4 个体系中硅的成垢 规律。在实验研究的时间范围内，当硅浓度不再随 时间延长而减小时，定义该浓度为硅临界成垢浓度 （ 记为 CSi ） ，低 于 此 浓 度 时，硅 不 成 垢，反 之 成 垢。 C Si 越低，说明 硅 越 容 易 成 垢。 最 终，可 由 不 同 体 系 下的 CSi得出相应的成垢相图。 2． 1 单一硅体系
根据现场条件，首先配制不同浓度的硅溶液，考
察不同温度（ 30、40、45℃ ） 和不同 pH 值（ 8. 0，8. 5， 9. 0，9. 5） 下硅浓度随时间的变化规律，并找到临界 成垢浓度，根据临界成垢浓度得到硅成垢相图 （ 图 2） 。在相图中曲线的上方是成垢区，下方是非成垢 区。
图 2 单一硅体系在不同温度和 pH 值下的临界成垢浓度
用硅酸钠配制硅含量为 50 mg / L 的溶液（ 以下 简称硅标液） ，取 0，1，3，5，7，10 mL 硅标液分别加 入到 25 毫升的比色管中，稀释至 12. 5 mL，然后加 入 1 mL 的 1∶ 1 盐酸，准确定容至刻度，加入 15 mL 10% 钼酸钠，迅速混合并开始计时，反应 5 min 后在 25℃ 下测其吸光度。以硅浓度为横坐标，吸光度为 纵坐标，绘制硅标液浓度 ～ 吸光度曲线 （ 见图 1 ） 。 在相同的实验条件下，测定不同体系溶液的吸光度， 并根据标准曲线计算出硅浓度。

弱碱三元复合驱油井清防垢措施优化探讨摘要：聚合物、表面活性剂、碱是三元复合驱中的主要三种物质。

与传统的水驱效率相比较，三元复合驱有着油井采油效率高的优势，尤其是在我国的大庆油田、新疆油田、胜利油田三元复合驱应用的十分广泛，发挥着重要的作用。

井下系统中的设备与三元复合驱中的碱会发生反应，出现比较严重的结垢现象，对油井注采系统的正常运行产生一定的影响，同时也影响了油田的正常生产运行。

本文主要阐述了三元复合驱油井结垢问题，介绍了采油井清防垢举升工艺技术优化，根据实际情况制定了三元复合驱油井结垢常见故障现象处理方法。

关键词：三元复合驱；油井清防垢；措施优化三元复合驱就是一种三元复合体系，主要的物质组成为聚合物、表面活性剂、碱等。

三元复合驱中的聚合物主要的功能就是对体系粘度提升，对油水流速比进行不断的完善促进三元复合驱体系波及范围的进一步扩大；三元复合驱中的表面活性剂主要的功能就是对油水界面的张力进一步减弱，同时加强地层岩石的湿润性，实现体系驱油效率的升高；三元复合驱中碱的主要功能就是降低了表面活性剂的用量，因为其可以与油层原油中的有机酸发生中和反应，生成一定量的表面活性剂，有效的控制了三元复合驱施工成本，促进油田企业经济效益的进一步提升。

目前油田比较常用的两种碱体系分别为氢氧化钠的强碱及碳酸钠的弱碱，在油田注采系统中以上两种碱体系的应该都能造成结垢现象的发生，一旦出现结垢就会造成油井的堵、卡问题，直接影响油田的正常生产运行，同时油田的检泵周期因为结垢现象也会受到影响，油田维修和保养成本增加，更是限制了三元复合驱在油田中的推广和应用。

1 三元复合驱油井结垢问题概述1.1 三元复合驱注入阶段的划分三元复合体系驱油过程中主要分为几个阶段，包括水驱、三元主段塞注入、后置聚合物保护段塞、聚合物前置输入、三元副段注入，后续水驱等。

水驱的主要功能就是利用油井的预冲洗实现化学驱效率的提升；三元复合驱注入的核心内容就是三元复合驱主段塞；后置聚合物保护段塞的主要功能就是避免三元体系驱油因为后续的注水受到影响，将适量聚合物加入到后期注水中，对三元段塞起到很好的保护作用；聚合物前置段塞的主要功能就是充分的发挥出三元复合体系的驱替效果，很好的保护三元主段；三元复合驱副段塞的主要功能就是避免破坏主段塞；后续水驱阶段的主要功能就是对驱油施工成本进行科学合理的控制，对化学剂的使用量适当减少。

用罗兹那稳定指数计算值来指示碳酸钙的结垢倾向，同时也反应了水质的稳定性，适用于高矿化度、高pH值的地方。中原油田以Ryznar指数为基础结合实际情况，综合考虑热力学、动力学、高矿度因素，建立了中原油田污水碳酸钙倾向预测模型。缺点是只考虑了碳酸钙一种物质的溶解平衡，而且在油田水处理系统中有着许多不同的温度区域，所以也不可能存在全系统的碳酸钙溶解平衡。
Mingdong Yuan改进的复合垢预测模型：从热力学平衡原理计算出发，考虑了温度、压力因素对不同离子结垢时的相互影响，应用Pitzer方程计算硫酸盐物质溶解度，建立了硫酸盐结垢趋势预测模型。可预测SO42-作为公用离子的多种硫酸盐共同沉淀情况，并考虑NaCl、Na2SO4、MgCl2、CaCl2等多种组分对结垢的影响。地表及油层不同温度和压力下，硫酸盐的过饱和度和沉淀量的计算值来判断硫酸盐的结垢趋势。该模型对Forties油田的硫酸盐结垢趋势进行了预测，结论与现场观察结果符合良好。其缺点就是该模型只适用于25-150℃范围内，且未考虑特殊离子如K+和HCO3的作用。
1.1.1油田结垢的危害
目前，由于各大油田的原油开采已进入了高含水期，随着油田采出液含水的上升，地面系统结垢现象日趋严重，而结垢造成了油井被堵，产液量下降，浪费了能源，严重时造成抽油杆拉断，油井关井，甚至报废。阻碍了原油生产，造成了很大的经济损失。管道结垢后使管道缩径，流通截面积变小，造成压力损失、排量减小及管道堵塞，还会诱发管道局部腐蚀，导致管道漏失频繁，甚至穿孔，造成破坏性事故[3,4]。为了保证油田的稳产、增产，合理有效地预防、清除结垢，成为油田开发中不容忽视的一项需要解决的现实问题。
油田结垢原因及其防垢研究
摘要
目前，由于油田注水时间的变长，后期油田进入了高含水期，随着油田采出液含水量的上升水驱和三元复合驱的地面集输系统都出现严重的结垢现象。油田管道结垢不仅使生产效率降低，维护时也会造成资金的浪费，并成为油田安全生产的隐患。本文通过对大量的有关油田结垢文献的综合归类，取各家所长，系统的阐述了国内外油田防垢现状，油田的结垢原因及防垢机理，引用实验对水驱结垢预测及治理措施进行研究，论证其方法的可行性。本文为油田的放垢措施进行可行了性的指导作用。

防除垢技术在三元复合驱注采系统的应用摘要：介绍了油田注采系统中使用的几种物理防垢除垢技术，阐述了几种物理防垢除垢方法在油田现场的应用情况，并分析了应用效果，说明了物理防垢除垢技术在三元复合驱油试验现场应用的局限性。

关键词：油田；物理方法；防垢除垢技术；应用效果Abstract: Anti-fouling of several physical oil field injection system on the application of several physical Anti-fouling in the oil field, analysie the application effect, indicating that the physical Anti-fouling technology in ASP flooding limitations of the application of oil test site.Keywords: oil; physical methods; Anti-fouling technology;application effect在国内外油藏的开发、生产、集输过程中，无机结垢现象在油井和地面集输管线经常发生，随着油田注水和三次采油的不断深人，原油含水逐渐升高，许多某油田综合含水率达到80%以上，已进人中高含水开发中后期，水中结垢离子浓度很高，引起严重的结垢问题，造成油井及管道堵塞、加热效率降低、输液泵排量减少，使油井的正常生产能力和油气管线的有效输运能力受到影响，同时也增加了油田的生产成本。

物理防垢除垢方法具有应用方便、投资少、运行费用低和无污染等优点，日益引起人们的关注[1]。

1 物理防垢除垢技术作用机理在任何水体系统中，成垢的直接原因是沉积物从过饱和溶液中沉淀出来。

影响形成垢的主要因素，一个是流体中成垢物质的溶解度，另一种则是晶核，它最终导致垢的沉积并生长。

三元复合驱结垢机理研究——NaOH对高岭石和蒙脱石的作用三元复合驱结垢机理研究——NaOH对高岭石和蒙脱石的作用于涛;荆国林;黎钢;郭风林;姜波【期刊名称】《东北石油大学学报》【年(卷),期】2001(025)002【摘要】考察了不同质量浓度的NaOH溶液对高岭石和蒙脱石的成垢影响，分析了两种矿物经NaOH溶液浸泡前后的X衍射图谱，并测试了碱溶液与两种矿物作用时，液相中Si4+，Al3+的质量分数随时间的变化. 结果表明，只有在NaOH质量浓度为12.00 g/L，反应时间超过13 d时，在高岭石矿物中，才有含Si,Al元素的无定型新垢生成；蒙脱石矿物在各种质量浓度的碱溶液中都生成有序钙长石垢，其分子式是：Ca(Al2Si4O12).%The paper investigates kaolin and montmorillonite for scale buildup over a suitable range of concentration of sodium hydroxide. Before and after two mineral react with NaOH X-ray diffraction spectrum were taken and analyzed, and change of the mass fraction of Si4+ and Al3+ in liquid phase by time were also tested. It turns out that noncrystalline scale containing silicon and aluminium was formed, only at concentration of sodium hydroxide being 12.00 g/L and reaction time being over 13 d. Mineral containing montmorillonite formed order calcium feldspar scale whose molecular formula is Ca(Al2Si4O12).【总页数】3页(28-30)【关键词】三元复合驱;结垢;氢氧化钠;高岭石;蒙脱石。

三元复合驱油井中后期除垢剂和防垢剂配方的研究的开题报告一、研究背景随着我国油田开发的深入，复杂的油藏环境和高效率采油需求对油井的管理提出了更高的要求。

油井中后期的防垢和除垢是关键的一环，其管理的好坏直接影响井下设备的使用寿命和采油效果。

三元复合驱是目前广泛使用的一种采油方式，油井设备的防垢和除垢也成为了三元复合驱油井中后期管理的难点，需要在配方和技术方面进行深入研究。

二、研究内容本研究在三元复合驱油井中后期除垢剂和防垢剂的配方研究上展开，旨在解决三元复合驱油井中后期的防垢和除垢问题，提高井下设备的使用寿命和采油效果。

本研究将探索适用于三元复合驱油井的防垢和除垢剂配方，同时考虑不同地质环境和工艺参数对配方的适用性进行分析和评估。

三、研究方法本研究将采用实验室模拟和现场试验相结合的方法。

首先，在实验室中制备三元复合驱油井中后期不同混合比例的除垢剂和防垢剂，并进行性能测试，分析不同配方的适用性和优劣势。

其次，将优选的配方应用于尺寸减小的实验模型和井下实际条件下的三元复合驱油井中，评估不同环境和工艺参数对配方的适用性和效果。

最后，根据实验数据和现场应用效果，对新配方进行改良和优化。

四、研究意义本研究旨在开发适用于三元复合驱油井中后期的防垢和除垢剂配方，可有效改善井下设备的防垢和除垢问题，提高设备的使用寿命和采油效果。

同时，研究结果可为油田开发提供技术支持，促进高效、低成本的采油工艺的开发和推广。

五、研究计划本研究计划分为三个阶段：仿真实验阶段、现场试验阶段和数据分析与评估阶段。

整个研究计划预计耗时约两年。

1. 第一阶段（3个月）确定三元复合驱油井防垢和除垢剂的有关性能指标，实验室配制优化配方并测试性能。

2. 第二阶段（12个月）将优选的配方应用于尺寸减小的实验模型和井下实际条件下的三元复合驱油井中，评估不同环境和工艺参数对配方的适用性和效果。

3. 第三阶段（9个月）根据实验数据和现场应用效果，对新配方进行改良与优化，并进行数据分析和评估。