專利名稱：：油田注入水脫硫酸根防垢方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及油田采油
技術領域：
，特別涉及一種油田油水井防垢方法，是一種采用納濾膜物理過濾處理油田水，注入水脫硫酸根的油水井防垢方法，解決由于注入水的水型與地層水的水型不配伍，而生成鋇鍶垢的技術難題。
背景技術：
：油井注水作為一種有效的開發(fā)手段，在油田的穩(wěn)產方面發(fā)揮著重要的作用。而由于注入水的水型與地層水的水型不配伍，導致地層結垢堵塞，使得注水壓力升高；采出管線結垢而影響正常采油生產的事情時有發(fā)生。結垢現(xiàn)象帶來的原油產量下降所產生的經濟損失巨大。因此，油田每年在處理地層結垢、采出管線結垢問題投入的人力、物力、財力數(shù)量相當龐大。目前，油田預防結垢技術可分為物理法、化學法和工藝法三種。物理法防垢采用超聲波、磁化、高頻電場等物理儀器設備來抑制垢的形成，常用的有磁力防垢，這些方法實施有效期短，作用范圍小。如中國專利公開號CN101376132，提供了一種電磁超聲防垢器?；瘜W法防垢是通過加入化學防垢劑，利用防垢劑的絡合增溶、分散、晶體畸變作用阻止垢物形成，但化學方法實施效果極為有限，而且藥劑性能會隨著時間、pH值、地層溫度變化而變化，垢一旦生成酸堿不溶，很難處理。如中國專利公開號CN1487048，提供了一種井下固體防蠟阻垢劑。公開號CN101089118，提供了一種酸化劑組合物。工藝法防垢是通過改變或控制流程條件來破壞或減少垢的生成機率。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種油田注入水脫硫酸根防垢方法，利用納濾膜脫硫酸根裝置及配套的注水方法，從源頭上脫除注入水的水型與地層水的水型不配伍的硫酸根離子，從根本上解決油田開發(fā)過程中油層結垢、油井采出管線結垢，達到降低注水壓力，實現(xiàn)油田穩(wěn)產。本發(fā)明采用的技術方案是油田注入水脫硫酸根防垢方法，其特征是主要采取納濾膜脫硫酸根裝置對注入水進行預處理，使注入水分為清水和濃縮水，然后將清水注入井下。納濾膜脫硫酸根裝置預處理的整個流程為A、首先注入水進入源水罐，再通過高壓泵使源水罐內的注入水進入粗濾系統(tǒng)進行粗過濾處理。粗濾系統(tǒng)是一種壓力式多介質過濾器，它采用不同粒徑石英砂和無煙煤作為填充材料，是一個預處理工藝。通過石英砂和無煙煤的截留作用，去除水中存在的懸浮物微粒，水合狀態(tài)的金屬氧化物、含鈣化合物、膠體化合物、有機物、余氯、異味以及細菌等污染物。粗濾系統(tǒng)的型號是XLDJZ-4。B、然后經粗濾系統(tǒng)過濾處理后的注入水，進入精濾系統(tǒng)處理。在精濾系統(tǒng)內進一步除去水中殘留的機械雜質。精濾系統(tǒng)的型號是XLJM-3。C、注入水經過粗濾系統(tǒng)3和精濾系統(tǒng)兩級過濾后，由高壓泵將注入水泵入納濾系統(tǒng)進行處理。納濾系統(tǒng)的納濾膜能選擇性地截留鹽和硫酸根離子，經過處理后的注入水分為兩部分清水和濃縮水，清水中硫酸根離子含量和礦化度較低，濃縮水中硫酸根離子含量和礦化度較高。清水進入清水箱，濃縮水進入濃縮水箱。納濾系統(tǒng)3采用的是HH-NF型。整個納濾工藝采用自動操作方式。D、配套的現(xiàn)場實施工藝在注水時，實現(xiàn)了清水、濃縮水分開回注，清水直接回注到目的層位。濃縮水可以與源水罐中的注入水按照1:310重量比例混配稀釋后，回注到與之水型相配伍的層位。為了降低納濾系統(tǒng)納濾膜結垢，在注入水進入精濾系統(tǒng)前通過加藥裝置往注入水中添加三元復配物清垢劑。所述的三元復合物清垢劑的加入比例范圍是注入水重量的310%，均勻加入。所述的三元復合物清垢劑的組分重量份為二乙烯三胺五乙酸(DTPA)7050份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉(EDTMPS)4535份；陰離子表面活性劑(LAS)10.3份。常溫混合攪拌均勻得到三元復合物清垢劑。為了清洗納濾系統(tǒng)的納濾膜，將納濾系統(tǒng)分離出來的清水，通過高壓泵泵入納濾系統(tǒng)的進口端，清洗納濾系統(tǒng)的納濾膜。清洗納濾系統(tǒng)的納濾膜是斷續(xù)的，當需要清洗時才使清水進行循環(huán)。粗濾系統(tǒng)選擇的是北京先路水處理新技術有限公司生產的XLDJZ-4型多介質過濾器。精濾系統(tǒng)選擇的是北京先路水處理新技術有限公司生產的XLJM-3型精濾器。蘇州華環(huán)環(huán)?？萍脊こ逃邢薰綡H-NF型納濾系統(tǒng)，納濾系統(tǒng)選擇的是美國陶氏公司生產的NF90-40401型膜。I型膜脫鹽率適中，經過試驗不會引起地層鹽敏，不會破壞地層介質平衡。在清垢主劑二乙烯三胺五乙酸(DTPA)和乙二胺四亞甲基膦酸鈉(EDTMPS)，配方中復配陰離子表面活性劑(LAS)，能起到協(xié)同作用，提高注入水的驅替效率。同時陰離子表面活性劑(LAS)可以降低油水界面張力，增加原油流動能力。然后再應用該工藝處理注入水。本發(fā)明所用的清垢劑主劑二乙烯三胺五乙酸(DTPA)，淄博三威化工廠生產，其結構式為6<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>二乙烯三胺五乙酸(DTPA)毒性小，熱穩(wěn)定性好，可在較高溫度下使用。二乙烯三胺五乙酸(DTPA)每個分子有8個活化配位健(3N和50)，它可在一個自由金屬離子周圍提供8個配位鍵，是一種性能優(yōu)良的金屬離子鰲合劑。本發(fā)明所用的另一種清垢劑主劑乙二胺四亞甲基膦酸鈉(EDTMPS)，山東省泰和水處理有限公司生產，其結構式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>乙二胺四亞甲基膦酸鈉(EDTMPS)是含氮有機多元膦酸鹽，能與水混溶，無毒無污染，化學穩(wěn)定性及耐溫性好，在20(TC下仍有良好的阻垢效果。在水溶液中能離解成8個正負離子，因而可以與多個金屬離子螯合，形成多個單體結構大分子網狀絡合物，松散地分散于水中，使垢正常結晶破壞。陰離子表面活性劑(LAS)是直鏈垸基苯磺酸鈉。直鏈垸基苯磺酸鈉通式為R-C6H4-S03Na，其中R為10-18個碳原子的垸基。在表1中列出了清垢劑中單一螯合劑對油田硫酸鋇垢的溶解率和復配后的溶解率以及加入表面活性劑后油水界面張力的降低率。表l螯合劑對硫酸垢溶解試驗結果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本發(fā)明的有益效果本發(fā)明油田注入水脫硫酸根防垢方法，采用納濾膜脫除注入水中硫酸根離子，解決油田開發(fā)過程中由于注入水與地層水不配伍生成的鋇鍶垢，防垢率可達80%以上，從根本上達到降低注水壓力，保證油田穩(wěn)產。適用于油田注入水中硫酸根含量在800mg/L以上，地層水中鋇鍶離子含量在600mg/L以上，特別針對鋇鍶2000mg/L含量更高的水質，存在注入水與地層水存在嚴重不配伍的情況，該方法針對現(xiàn)場不同情況，配套有相應的化學劑復合解堵前處理技術，解決己存在結垢堵塞的地層問題，提高注入水的驅替效率。在注入水進入精濾系統(tǒng)4前通過加藥裝置5往注入水中添加三元復配物清垢劑，使處理后的清水能降低地層結垢，并且獲得降低納濾系統(tǒng)納濾膜結垢，一舉兩得。該方法在油田注水中應用的前景較大。圖1是油田注入水脫硫酸根防垢方法的注入水處理工藝流程圖。圖中，l.源水罐，2.高壓泵，3.粗濾系統(tǒng)，4.精濾系統(tǒng)，5.加藥裝置，6.納濾系統(tǒng)，7.清洗水罐，8.清水罐，9.濃縮水罐。具體實施例方式實施例l:油田注入水脫硫酸根防垢方法，采取納濾膜脫硫酸根裝置對注入水進行預處理，使注入水分為清水和濃縮水，然后將清水注入井下。納濾膜脫硫酸根裝置預處理的整個流程為A、首先注入水進入源水罐1，再通過高壓泵2使源水罐1內的注入水進入粗濾系統(tǒng)3進行粗過濾處理。粗濾系統(tǒng)3采用的型號是XLDJZ-4。B、然后經粗濾系統(tǒng)3過濾處理后的注入水，進入精濾系統(tǒng)4處理。精濾系統(tǒng)4采用的型號是XLJM-3。C、注入水經過粗濾系統(tǒng)3和精濾系統(tǒng)4兩級過濾后，由高壓泵2將注入水泵入納濾系統(tǒng)6進行處理。清水進入清水箱8，濃縮水進入濃縮水箱9。納濾系統(tǒng)3采用的是HH-NF型。D、配套的現(xiàn)場實施工藝在注水時，實現(xiàn)清水、濃縮水分開回注，清水直接回注到新開始注水井的目的層位。濃縮水與源水罐中的注入水按照l:7重量比例混配稀釋后，回注到與地層水不結垢的層位，包括較長時間注水井的目的層位并沒有發(fā)生結垢現(xiàn)象的注水井的目的層位。較長時間是在一年以上。在注入水進入精濾系統(tǒng)4前通過加藥裝置5往注入水中添加三元復配物清指劑。所述的三元復合物清垢劑的加入比例范圍是注入水重量的3.5%，均勻加入。三元復合物清垢劑的組分重量份為二乙烯三胺五乙酸(DTPA)59.7份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉(EDTMPS)39.8份；陰離子表面活性劑(LAS)0.5份，陰離子表面活性劑(LAS)采用的是十二垸基苯磺酸鈉。常溫混合攪拌均勻得到三元復合物清垢劑。為了清洗納濾系統(tǒng)6的納濾膜，將納濾系統(tǒng)6分離出來的清水，通過高壓泵2泵入納濾系統(tǒng)6的進口端，清洗納濾系統(tǒng)6的納濾膜。清洗納濾系統(tǒng)6的納濾膜是斷續(xù)的，當需要清洗時才使清水進行循環(huán)。實施例2:與實施例1不同點是三元復合物清垢劑的組分重量份為二乙烯三胺五乙酸(DTPA)63.1份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉(EDTMPS)36.2份；直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)0.7份，陰離子表面活性劑(LAS)采用的是十四垸基苯磺酸鈉。實施例3:與實施例l不同點是三元復合物清垢劑的組分重量份為二乙烯三胺五乙酸(DTPA)58.5份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉(EDTMPS)41.1份；陰離子表面活性劑(LAS)0.4份，陰離子表面活性劑(LAS)采用的是十二烷基苯磺酸鈉。實施例4:與實施例1不同點是三元復合物清垢劑的組分重量份為二乙烯三胺五乙酸(DTPA)56.4份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉(EDTMPS)43份；直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)0.6份，陰離子表面活性劑(LAS)采用的是十四烷基苯磺酸鈉。實施例5:與實施例l不同點是三元復合物清垢劑的組分重量份為二乙烯三胺五乙酸(DTPA)54.1份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉(EDTMPS)45.1份；陰離子表面活性劑(LAS)0.8份，陰離子表面活性劑(LAS)采用的是十六烷基苯磺酸鈉。采用不同數(shù)量碳原子的烷基的陰離子表面活性劑(LAS)，具有改變親水性的效果。權利要求1、一種油田注入水脫硫酸根防垢方法，其特征是主要采取納濾膜脫硫酸根裝置對注入水進行預處理，使注入水分為清水和濃縮水，然后將清水注入井下，納濾膜脫硫酸根裝置預處理的整個流程為A、首先注入水進入源水罐(1)，再通過高壓泵(2)使源水罐(1)內的注入水進入粗濾系統(tǒng)(3)進行粗過濾處理，B、然后經粗濾系統(tǒng)(3)過濾處理后的注入水，進入精濾系統(tǒng)(4)處理，C、注入水經過粗濾系統(tǒng)(3)和精濾系統(tǒng)(4)兩級過濾后，由高壓泵(2)將注入水泵入納濾系統(tǒng)(6)進行處理，經過處理后的注入水分為兩部分清水和濃縮水，清水進入清水箱(8)，濃縮水進入濃縮水箱(9)，D、現(xiàn)場實施回注工藝在注水時，清水直接回注到井下目的層位。2、根據(jù)權利要求1所述的油田注入水脫硫酸根防垢方法，其特征是濃縮水與源水罐中的注入水按照1:310的重量比例混配稀釋后，回注到與地層水不結垢的層位。3、根據(jù)權利要求1所述的油田注入水脫硫酸根防垢方法，其特征是在注入水進入精濾系統(tǒng)(4)之前，通過加藥裝置(5)往注入水中添加三元復配物清垢劑，三元復合物清垢劑的加入比例范圍是注入水重量的310%，均勻加入。4、根據(jù)權利要求l、2或3所述的油田注入水脫硫酸根防垢方法，其特征是所使用的三元復合物清垢劑的組分重量份為二乙烯三胺五乙酸(DTPA)7050份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉(EDTMPS)4535份；陰離子表面活性劑(LAS)10.3份，常溫混合攪拌均勻得到三元復合物清垢劑。5、根據(jù)權利要求4所述的油田注入水脫硫酸根防垢方法，其特征是所述的陰離子表面活性劑(LAS)是直鏈垸基苯磺酸鈉。全文摘要油田注入水脫硫酸根防垢方法，應用于油田油水井防垢。特征是首先通過高壓泵使注入水進入粗濾系統(tǒng)進行粗過濾處理；然后，進入精濾系統(tǒng)處理；再將經粗濾系統(tǒng)和精濾系統(tǒng)兩級過濾注入水泵入納濾系統(tǒng)進行處理。經過處理后的注入水分為清水和濃縮水。清水直接回注到井下目的層位。在注入水進入精濾系統(tǒng)之前，加入三元復合物清垢劑。效果是采用納濾膜脫除注入水中硫酸根離子，解決油田注入水與地層水不配伍生成的鋇鍶垢，防垢率可達80％以上；在注入水進入精濾系統(tǒng)前往注入水中添加三元復配物清垢劑，使處理后的清水能降低地層結垢，并且獲得降低納濾系統(tǒng)納濾膜結垢，一舉兩得。文檔編號C09K8/52GK101525986SQ200910082229公開日2009年9月9日申請日期2009年4月20日優(yōu)先權日2009年4月20日發(fā)明者何治武,寧劉,劉愛華,張明霞,徐永高,曾亞琴,李寧軍,楊會麗,楊全安,俊董,趙振峰申請人:中國石油天然氣股份有限公司