耿83區不同層位采出水與注入水配伍性及采出水間配伍性研究

帥群

（長江大學工程技術學院，湖北 荊州434020；長江大學期刊社，湖北 荊州434023）

苑慧瑩，王尚衛

（中石油長慶油田分公司油氣工藝研究院，陜西 西安710018）

耿83區塊屬于長慶油田第九采油廠超低滲透油藏主力區塊。隨著注水開發的逐步深入，采出液的含水量逐年增加，該區塊采出液水體結垢堵塞等各種問題日益嚴重，致使地面集輸系統效率大大降低，直接影響著油田生產的穩定、高效運行。因此，針對耿83區塊不同層位采出水及注入水配伍性的系統評價和分析，進而采取有效的防垢措施，對該區塊的合理有效開發具有舉足輕重作用。

1 試驗部分

1.1 儀器與藥品

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。

1.2 試驗方法

根據SY／T 5523－2000《油田水分析方法》［1］針對結垢嚴重的劉二增壓點，進行了采出水（4口井、4個層位）和注入水（不加阻垢劑和加阻垢劑）水質分析。

1）陽離子質量濃度的測定 將K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋、Sr2＋樣品注入離子色譜儀，測定各離子峰的電信號強度，再在同樣的色譜條件下，輸入標準溶液，測得各離子峰電信號強度，通過比對測定水樣陽離子質量濃度［2］。

2）Cl－質量濃度的測定 在pH值為6～8.5的介質中，Ag＋與Cl－反應生成沉淀，過量的Ag＋與鉻酸鉀指示劑生成磚紅色鉻酸銀沉淀，根據Ag＋的消耗量計算Cl－質量濃度的測定。

3）SO2－4質量濃度的測定 在酸性溶液中，SO2－4與Ba2＋反應生成BaSO4沉淀，經過濾、洗滌、碳化、灼燒至恒重，采用質量法測得SO2－4質量濃度的測定。

4）CO2－3、HCO－3質量濃度的測定 用鹽酸標準溶液滴定水樣，依次采用質量濃度為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準溶液的體積，計算CO2－3、HCO－3的質量濃度［3］。

2 水質分析

表1為劉二增壓點采出水水樣離子分析結果。由表1可以看出，劉二增壓點對應水樣的Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋、Sr2＋等成垢陽離子的質量濃度高，且水樣礦化度高，最高可達140524mg／L，水型均為CaCl2型。表2為耿83區注入水水樣離子分析結果，可以看出，對應水樣的SO2－4成垢陰離子的質量濃度高，水型為Na2SO4型。

表1 采出水水質分析表

3 不同層位采出水與注入水的配伍性

分別取長621層、長4＋522層、延9油層組、長2油層組4個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℃下烘干后測定結垢量［4］。試驗結果如表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象，其中長4＋522層（劉61－XX井）采出水與注入水嚴重不配伍，結垢量為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較好，其中長621層（劉56－XX井）與注入水基本配伍，結垢量僅為140mg／L。

4 不同層位采出水間配伍性研究

將長621層、長4＋522層、延9油層組、長2油層組4個層位水樣以不同體積比進行兩兩混合，50℃下水浴24h，觀察配伍性。再將試樣離心后靜置，除去清液，105℃下烘干后測定結垢量。試驗結果如表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621層與長4＋522層的水樣混合結垢嚴重。這是因為劉56－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，混合后結垢量增大。

表5 不同層位采出水間的配伍性

5 結論

1）由于注入水為Na2SO4型，采出水大多為CaCl2型，故混合后產生結垢。

2）不同層位采出水與注入水混合后，長4＋522層（劉61－XX井）采出水與注入水（不加藥）嚴重不配伍。不同層位采出水與姬X注水站（加藥）的配伍性相對較好，長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，建議在后續生產開發中，避免混采混輸，應采取分層開采，并分層輸送，適當提高注入水中阻垢劑的加量或優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.油田采出水處理設計手冊 ［M］.北京：中國石化出版社，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循環水中氯離子的測定對比及應用 ［J］.大氮肥，2014，37（3）：205－207.

［4］宋紹富，屈撐囤，張寧生.哈得4油田清污混注的結垢機理研究 ［J］.油田化學，2006，23（4）：310－314.

［5］古昕，劉宏芳，齊公臺，等.油田注入水硫酸鋇動態結垢機理研究 ［J］.工業水處理，2011，31（6）：39－42.