采油樹(shù)井底生產(chǎn)水結(jié)垢分析

王曉宇 鞠朋朋

（海洋石油工程股份有限公司，天津 塘沽300451）

1 引言

南海某深水氣田水深1200m～1500m，共4棵水下采油樹(shù)（A1～A4)，油藏溫度90.9℃～91.6℃，油藏壓力38.69MPa～39.3MPa，井深約3355m，采用自噴方式生產(chǎn)。隨著生產(chǎn)流體的開(kāi)采，采油樹(shù)地層壓力逐漸降低，因壓力變化導(dǎo)致井底生產(chǎn)水鹽含量相平衡發(fā)生變化，多余的鹽從生產(chǎn)水中析出來(lái)，并沉淀在近井筒的地層中，以及油管、水下生產(chǎn)設(shè)備、流線和立管以及上部組塊設(shè)備的內(nèi)表面上。水垢沉積會(huì)增加流動(dòng)阻力，降低產(chǎn)量，有時(shí)還會(huì)造成堵塞。

圖1 南海某深水氣田水下生產(chǎn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)示意圖

采油樹(shù)井底生產(chǎn)水結(jié)垢分析是流動(dòng)保障分析的一項(xiàng)重要內(nèi)容，根據(jù)生產(chǎn)水取樣分析，確定井底是否結(jié)垢以及垢的類(lèi)型，對(duì)水下生產(chǎn)系統(tǒng)防垢劑類(lèi)型和注入量有重要參考意義。

2 結(jié)垢原理

生產(chǎn)水結(jié)垢可能由于溫度、壓力等條件變化引起鹽含量相平衡變化而析出，或不同性質(zhì)水互溶而造成鹽含量發(fā)生變化析出。當(dāng)壓力降低時(shí)，部分二氧化碳從水相轉(zhuǎn)移至烴相中，從而減少水相中的碳酸含量和可保留在溶液中的碳酸鹽含量；當(dāng)溶液過(guò)度飽和時(shí)，碳酸鈣等碳酸鹽垢會(huì)從溶液中析出。當(dāng)氯化鈉在水中的溶解度隨溫度降低而降低，直至溶液達(dá)到過(guò)飽和時(shí)，鹽垢（氯化鈉）也可以通過(guò)自結(jié)垢機(jī)制形成。當(dāng)不同性質(zhì)的水混合時(shí)，水垢也會(huì)沉淀，混合前溶液中的陽(yáng)離子和陰離子會(huì)形成低溶解度鹽。例如，當(dāng)鋇離子含量高的水與硫酸鹽陰離子含量高的水混合時(shí)，可能會(huì)形成重晶石垢（硫酸鋇）。……