帥群
(長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院,湖北 荊州434020;長(zhǎng)江大學(xué)期刊社,湖北 荊州434023)
苑慧瑩,王尚衛(wèi)
(中石油長(zhǎng)慶油田分公司油氣工藝研究院,陜西 西安710018)
耿83區(qū)塊屬于長(zhǎng)慶油田第九采油廠超低滲透油藏主力區(qū)塊。隨著注水開(kāi)發(fā)的逐步深入,采出液的含水量逐年增加,該區(qū)塊采出液水體結(jié)垢堵塞等各種問(wèn)題日益嚴(yán)重,致使地面集輸系統(tǒng)效率大大降低,直接影響著油田生產(chǎn)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。因此,針對(duì)耿83區(qū)塊不同層位采出水及注入水配伍性的系統(tǒng)評(píng)價(jià)和分析,進(jìn)而采取有效的防垢措施,對(duì)該區(qū)塊的合理有效開(kāi)發(fā)具有舉足輕重作用。
1)儀器 離子色譜儀、pH劑、烘箱、分析天平。
2)藥品 酚酞、甲基橙、甲烷磺酸、碳酸鈉、碳酸氫鈉、硝酸、硫酸鋇,均為分析純。
根據(jù)SY/T 5523-2000《油田水分析方法》[1]針對(duì)結(jié)垢嚴(yán)重的劉二增壓點(diǎn),進(jìn)行了采出水(4口井、4個(gè)層位)和注入水(不加阻垢劑和加阻垢劑)水質(zhì)分析。
1)陽(yáng)離子質(zhì)量濃度的測(cè)定 將K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+樣品注入離子色譜儀,測(cè)定各離子峰的電信號(hào)強(qiáng)度,再在同樣的色譜條件下,輸入標(biāo)準(zhǔn)溶液,測(cè)得各離子峰電信號(hào)強(qiáng)度,通過(guò)比對(duì)測(cè)定水樣陽(yáng)離子質(zhì)量濃度[2]。
2)Cl-質(zhì)量濃度的測(cè)定 在pH值為6~8.5的介質(zhì)中,Ag+與Cl-反應(yīng)生成沉淀,過(guò)量的Ag+與鉻酸鉀指示劑生成磚紅色鉻酸銀沉淀,根據(jù)Ag+的消耗量計(jì)算Cl-質(zhì)量濃度的測(cè)定。
3)SO2-4質(zhì)量濃度的測(cè)定 在酸性溶液中,SO2-4與Ba2+反應(yīng)生成BaSO4沉淀,經(jīng)過(guò)濾、洗滌、碳化、灼燒至恒重,采用質(zhì)量法測(cè)得SO2-4質(zhì)量濃度的測(cè)定。
4)CO2-3、HCO-3質(zhì)量濃度的測(cè)定 用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定水樣,依次采用質(zhì)量濃度為1g/L酚酞和甲基橙溶液為指示劑,用2次滴定所消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,計(jì)算CO2-3、HCO-3的質(zhì)量濃度[3]。
表1為劉二增壓點(diǎn)采出水水樣離子分析結(jié)果。由表1可以看出,劉二增壓點(diǎn)對(duì)應(yīng)水樣的Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+等成垢陽(yáng)離子的質(zhì)量濃度高,且水樣礦化度高,最高可達(dá)140524mg/L,水型均為CaCl2型。表2為耿83區(qū)注入水水樣離子分析結(jié)果,可以看出,對(duì)應(yīng)水樣的SO2-4成垢陰離子的質(zhì)量濃度高,水型為Na2SO4型。
表1 采出水水質(zhì)分析表
分別取長(zhǎng)621層、長(zhǎng)4+522層、延9油層組、長(zhǎng)2油層組4個(gè)不同層位的采出水樣和姬X注水站不加藥與加藥的注入水水樣。共分為8組,先將不同層位的采出水與注入水分別按體積比為1∶1混合,50℃下水浴24h,觀察其配伍性;再將試樣離心后靜置,除去清液,105℃下烘干后測(cè)定結(jié)垢量[4]。試驗(yàn)結(jié)果如表3~4所示。
表3 不同層位采出水與姬X注水站不加藥注入水的配伍性
表4 不同層位采出水與姬X注水站加藥注入水的配伍性
由表3可以看出,各層位采出水與姬X注水站不加藥注入水均存在一定程度的不配伍現(xiàn)象,其中長(zhǎng)4+522層(劉61-XX井)采出水與注入水嚴(yán)重不配伍,結(jié)垢量為3040mg/L。由表4可以看出,不同層位采出水與姬X注水站加藥注入水的配伍性相對(duì)較好,其中長(zhǎng)621層(劉56-XX井)與注入水基本配伍,結(jié)垢量?jī)H為140mg/L。
將長(zhǎng)621層、長(zhǎng)4+522層、延9油層組、長(zhǎng)2油層組4個(gè)層位水樣以不同體積比進(jìn)行兩兩混合,50℃下水浴24h,觀察配伍性。再將試樣離心后靜置,除去清液,105℃下烘干后測(cè)定結(jié)垢量。試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。由表5可以看出,各層位的水樣混合均存在一定程度的不配伍性,其中長(zhǎng)621層與長(zhǎng)4+522層的水樣混合結(jié)垢嚴(yán)重。這是因?yàn)閯?6-XX井含水率為53.8%,而劉61-XX井含水率為6.9%,高含水的油井采出液與低含水的油井采出液不配伍,且隨著高含水的油井采出液比例增加,混合后結(jié)垢量增大。
表5 不同層位采出水間的配伍性
1)由于注入水為Na2SO4型,采出水大多為CaCl2型,故混合后產(chǎn)生結(jié)垢。
2)不同層位采出水與注入水混合后,長(zhǎng)4+522層(劉61-XX井)采出水與注入水(不加藥)嚴(yán)重不配伍。不同層位采出水與姬X注水站(加藥)的配伍性相對(duì)較好,長(zhǎng)621層(劉56-XX井)與注入水基本配伍。加入阻垢劑的注入水與采出水的配伍性較未加入阻垢劑的好。
3)各層位的水樣混合均存在一定程度的不配伍性,建議在后續(xù)生產(chǎn)開(kāi)發(fā)中,避免混采混輸,應(yīng)采取分層開(kāi)采,并分層輸送,適當(dāng)提高注入水中阻垢劑的加量或優(yōu)選性能更好的專用鋇鍶阻垢劑。
[1]SY/T 5523-2000,油氣田水分析方法 [S].
[2]馮永訓(xùn).油田采出水處理設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京:中國(guó)石化出版社,2005.
[3]趙晶晶,張海濤,吳莉莉,等.離子色譜法、電位滴定法和直接滴定法對(duì)循環(huán)水中氯離子的測(cè)定對(duì)比及應(yīng)用 [J].大氮肥,2014,37(3):205-207.
[4]宋紹富,屈撐囤,張寧生.哈得4油田清污混注的結(jié)垢機(jī)理研究 [J].油田化學(xué),2006,23(4):310-314.
[5]古昕,劉宏芳,齊公臺(tái),等.油田注入水硫酸鋇動(dòng)態(tài)結(jié)垢機(jī)理研究 [J].工業(yè)水處理,2011,31(6):39-42.