华庆油田一套井网两层开发水质配伍性与阻垢技术研究

何治武，张振云，杨全安，董 俊

（长庆油田分公司油气工艺研究院， 陕西 西安 710021）

华庆油田一套井网两层开发水质配伍性与阻垢技术研究

何治武，张振云，杨全安，董 俊

（长庆油田分公司油气工艺研究院， 陕西 西安 710021）

华庆油田属特低渗油田，为有效提高效益，在开发过程中采用一套井网延长组长6、长8两层开发，地层水之间、注入水与地层水之间的配伍性与阻垢技术研究是油藏开发面临的首要问题。通过水质配伍性分析认为，长6、长8层水之间结垢以碳酸钙为主，结垢量在50～100 mg/L，注入水与长6、长8层水之间以硫酸钡锶垢为主，结垢量在80～490 mg/L。研究筛选出TH-60阻垢剂针对硫酸钡垢，阻垢率达60%以上，现场试验5个增压站，有效遏制了集输管线结垢趋势。

一套井网两层开发；配伍性；硫酸钡锶垢；阻垢剂

华庆油田位于鄂尔多斯盆地西部，是长庆油田近年来开发的特低渗油田。主要开发层位为三叠系延长组，油藏是以远源三角洲前缘相与前三角洲浊积体为主，渗透率＜1.0 mD，岩性致密、孔喉细微，主力开发油层是延长组长6、长8，存在油层叠合区，如按传统的一套井网一套层系方式开发，则投入高，效益差；采用一套井网两层开发，对提高油井产量、降低开发成本具有重要意义。在华庆油田实现一套井网两层有效开发，对油层长6、长8地层水、注入水与地层水之间的配伍性与阻垢技术研究是面临的首要问题。

1 注水与地层水的水质配伍性分析

1.1 水质分析

华庆油田主要开发层位为三迭系延长组长 6、长8油层，富含钡、锶离子，注入水为矿化度较高的白垩系洛河层水水源充足、水质稳定[1]（表1）。

表1 华庆油田注入水与地层水水质分析Table 1 Huaqing oil field injection water and formation water quality analysis mg/L

由表1可以看出，该油田注入水高含SO42-离子，总矿化度为2.75 g/L；长6、长8地层水Ba2+/Sr2+离子含量高，矿化度分别达到44.39 g/L和76.09 g/L。

1.2 水质配伍性分析

对华庆油田开采层位长6、长8地层水之间、注入水与地层水之间、注入水与长6、长8合层水之间，模拟地层温度60 ℃，进行水质不同配比的配伍性试验，测试结垢量，实验结果见图1-3。

图1 长6、长8地层水之间配伍性Fig.1 Compatibility between the Chang 6 and Chang 8 formation water

图2 注入水分别与长6、长8地层水之间配伍性Fig.2 Compatibility of injected water with the Chang6,Chang 8 water

图3 注入水与长6、长8不同比例地层水之间配伍性Fig.3 Compatibility of injected water with the Chang6,Chang 8 water under different ratio

从水质配伍性分析结果得出：

（1）长6、长8层地层水结垢以碳酸钙为主，结垢量在50～100 mg/L；

（2）注入水与长 6、长 8层水结垢以硫酸钡锶垢为主，注入水与长6结垢量在80～200 mg/L，与长8结垢量在160～490 mg/L；

（3）注入水与长6层、长8层水不同比例混合结垢以硫酸钡锶垢为主，结垢量为注入水与长6、长8结垢的叠加，结垢趋势随长8层水含量的增加而增大。

1.3 现场结垢分析

白153区是华庆油田最早注水开发的区块，开发层位为长6层，2009年3月开始投入开发，截至2010年6月底含水在40%以上油井有31口，3个油井增压站输油压力增加0.3～0.5 MPa,，结垢主要部位为：井组来油混合管线，平均结垢厚度为1～2 cm，结垢主要为单井注水与其它井地层水混合产生的硫酸钡垢（见图4-5）。

图4 增压站管线结垢照片Fig.4 Scaling pipeline booster station photos

图5 井组垢样X-衍射分析Fig. 5 X-diffraction analysis of scale sample

2 阻垢剂评价研究

2.1 硫酸钡专用阻垢剂筛选

从注入水与地层水的配伍性分析可以看出，华庆油田注水开发结垢以硫酸钡锶垢为主，带有少量的碳酸钙垢等。按照SY/T 5673-93《油田用防垢剂性能评定方法》筛选硫酸钡锶阻垢剂［2］，阻垢剂浓度为50×10-3g/L。

由表2可见，TS-09、TH-60两种阻垢剂对硫酸钡锶垢有较高的防垢率，阻垢率均在80%以上，应用华庆油田注入水与地层水对其阻垢性能进一步评价。

表2 不同防垢剂的防垢率Table 2 Scaling rates of different scale inhibitor

2.2 硫酸钡锶阻垢剂性能评价

取华庆油田注入水、长6层水、长8层水，以注水与长6最大结垢比例4︰6对TS-09（天津化工研究院）、TH-60（山东泰安化工公司）两种阻垢剂进行评价，结果如图6所示。

图6 注入水与长6、长8地层水BaSO4垢阻垢率的曲线Fig.6 Scale inhibition rate of injected water with the Chang 6 and Chang 8 formation water

TS-09、TH-60两种阻垢剂加入到注入水与长8地层水的混合水中对BaSO4垢阻垢率性能评价试验结果如从图4-6可以看出，TH-60型阻垢剂对硫酸钡垢阻垢效果最好，阻垢剂浓度在100×10-6时阻垢率为64.74%。

3 现场试验情况

2009年10月起，扩大白豹油田现场试验效果，在白2增、白7增、白9增总机关汇管处分别进行TH-60阻垢剂现场加注试验，结果如表3所示。

表3 硫酸钡阻垢剂现场试验效果统计Table 3 Results of BaSO4 statistics inhibitor field test

4 结 论

华庆油田延长组长6、长8采用一套井网合层开发，地层水之间相对配伍，注入水与地层水不配伍，加重结垢趋势产生，筛选专门针对油层产生的硫酸钡阻垢剂，能有效抑制硫酸钡阻垢剂，TH-60阻垢剂在现场注水系统得到有效推广。

[1] 王晓琳,等.长庆低渗透油田注水水质稳定技术[J].石油勘探与开发，2002，29（5），77-79.

[2] 金长文,等.中华人民共和国石油天然气行业标准《油田用防垢剂性能评定方法》，SY/T5673-93[S].

[3] 闫健,等. 低渗透油田超前注水增产机理研究[J]. 西安石油大学学报(自然科学版)，2008(05).

[4] 侯光东,韩静静.长庆油田三叠系特低渗储层分层注水技术研究[J].断块油气田，2008(02).

[5] 康兴妹.等.油田分层注水工艺技术的应用及发展[J].内蒙古石油化工，2008(10).

[6] 王喜梅,班艳华. 板桥油田注水后储层变化及水质配伍性研究[J].内蒙古石油化工，2009（08）.

Formation Water Compatibility and Anti-scaling Technology for
Developing Two Oil Layers With a Set of Well Pattern in Huaqing Oil Field

HE Zhi-wu, ZHANG Zhen-yun, YANG Quan-an, DONG Jun
（Changqing Oilfield Company Oil＆Gas Technology Research Institute, Shaanxi Xi’an 710021，China）

Huaqing oil field is a low permeability oil field. To improve economy benefit, a set of well pattern was used to simultaneously develop Chang 6 & Chang 8 stratums. The compatibilities between formation waters, between formation water and injection water, as well as anti-scaling technology are most important problems during development of oil field. In this article, the water compatibility was analyzed by mixing waters of Chang 6 and Chang 8. It was found that calcium carbonate scale is main ingredient, and the scale amount is 50～100 mg/L. For mixed water between injection water and water of Chang 6 or water of Chang 8, the main scale is strontium and barium sulfate scale,and the scale amount is 80～490 mg/L. TH-60 was selected by a screening process as a barium sulfate scale inhibitor,and the inhibition rate was more than 60%.The scene test in five stations proved that it can inhibit the scaling trend in transportation pipelines effectively.

Development of two oil layers with a set of well pattern; Compatibility; Strontium and barium sulfate; Scale inhibitor

TE 133+

A

1671-0460（2011）09-0949-03

2011-06-27

何治武（1969-），男，陕西西安人，工程师，工程硕士，1992年毕业于西安石油学院应用化学专业，从事油田化学方面研究与推广工作。E-mail：hzw_cq@petrochina.com.cn，电话：029-86590679。