致力于研发和制造最优质的石油解堵产品

Committed to the development and manufacture of the best quality building materials

三元复合驱油井采出液离子变化规律

首页    技术支持    油田技术解答    油田中性解堵剂技术问题    三元复合驱油井采出液离子变化规律

三元复合体系(碱+表面活性剂+聚合物)注入地层后,一方面和地层中流体混合发生物理化学反应;另一方面与岩石矿物发生反应,打破原流体和岩石矿物间的物理化学平衡状态,使地下流体中离子组成和含量发生变化。

1 OH--浓度的变化

由于三元复合体系中的NaOH会对储层中的石英、长石等硅酸盐矿物及各种黏土矿物产生很大程度的溶蚀,消耗很大,所以前沿的驱替液中的碱在运移过程中会基本上消耗殆尽。采出液的pH值变化不大,甚至可以近似看作不变。但随更多三元复合体系的注入,体系中的NaOH在井距这么长距离内已不可能被完全消耗,这时采出液的pH值开始有小幅度的上扬。以后随三元复合体系更多的注入,采出液的pH值将持续增加。如下图:

             图示为三元复合驱采出液中pH值变化曲线

 

2  钙离子、镁离子浓度的变化

相比于Ca2+Mg2+在地层水中的浓度较小,并且由于两者形成的垢的存在形式基本一致,多数均为碳酸盐垢和氢氧化物垢,所以一般情况下,把Ca2+Mg2+并作仪器来考虑。

3)三元复合体系中碱除了强烈地溶蚀储层中的岩石矿物外,还会与Na+Ca2+Mg2+等离子发生交换反应,在三元复合体系溶液的浸泡和溶蚀作用下,矿物的Ca2+Mg2+进入到地层水中。因此,油井见效前采出液基本都是原有的储层中的流体,Ca2+Mg2+浓度基本保持不变,见效后采出液中Ca2+Mg2+浓度增加,随着三元复合体系注入体积倍数的增加,碱在地层内不在被完全消耗,导致pH增加,HCO3-转变为CO32-,促使了地层水中的Ca2+Mg2+沉淀,导致采出液中的Ca2+Mg2+浓度下降。并且由于三元复合驱注入的连续性,pH值和CO32-浓度不断增加,采出液中的Ca2+Mg2+浓度越来越低。如下图:

           图示为三元复合驱采出液中Ca2+,Mg2+浓度变化曲线

4 Si4+浓度的变化

三元复合体系中碱与储层中的各种岩石矿物反应而消耗,而储层岩石的成分主要是硅酸盐,所以碱与储层岩石矿物反应的结果是岩石中的硅元素进入溶液中,而且溶液中的硅多以一价原硅酸负离子和二价原硅酸负离子形式存在。地层流体携带着大量硅酸根离子向前驱替,由于储层中分布着大量的硅酸盐矿物,一价硅酸根离子和二价硅酸根离子会与储层中岩石表面伸出的氧负离子和羟基之间发生氧联反应,从而使得先前溶解进入到三元复合体系中的硅酸根离子重新再岩石表面沉积起来。如下图:

图为地层流体中硅酸根离子与储层中岩石反应微观示意图

由于溶解进入三元复合体系中的的硅酸根离子又沉积在储层中的岩石表面上,油井见效前采出液中的Si4+浓度仍基本保持不变。但是随着三元复合体系更多的注入,地层矿物中硅元素通过溶蚀、沉积和溶蚀过程反复进行,溶蚀出来的硅元素来不及完全沉积到储层中的岩石表面上就被抽到采出井中,所以采出液中的Si4+浓度从此时开始增加。在这之后的时间内,溶出更多的Si4+来不及沉积下来,均被抽到采出井中,所以采出液中的Si4+浓度会持续增加。如下图:

          图示为三元复合驱采出液中Si4+浓度变化曲线

2020年6月29日 13:40
浏览量:0
收藏

技术支持

Technical support