一、概述

注水开发油田时，在井筒附近地层、生产井筒以及地面管线设施中形成的水垢，会给生产带来严惩的危害和经济损失，因此防垢和除垢问题已成为石油工业重要研究课题之一。

产生结垢的主要原因，一是油田水中含有高浓度易结垢的盐离子，在采油过程中，由于地层压力和温度的变化打破了原先的物质平衡形成垢，二是由于将两种或两种以上不相容的水混合在一起，不同水中的不同离子间的相互作用而生成垢。这后一种因素在注水开发油田中尤其重要。为了弄清不同水源水的可混性以及防垢剂的评价筛选而开展的相溶性评价研究，不仅为注水水源选择和水质控制提供依据，而且为研究水的自垢机理和除垢开辟了途径，目前，国内外用于进行相容性评价的方法主要有三种：

㈠计算机预测法

㈡静态试验法

㈢动态评价法

二、结构概述及主要技术参数：

根据流体所通过的介质不同又可细分为岩心驱替法和模拟管法两种。

1、岩心驱替法

所谓岩心驱替试验法，实际上就是在实验室进行地层温度、压力条件下的岩心注水试验，然后再剖析岩心进行注入前后对比，这是一种注水油藏实际情况的模拟方法。此法试验周期较长，设备操作复杂，同时试验过程中可研究速敏、水敏对渗透率降低的影响。

2、模拟管法：

代之岩心驱替法的模拟管法是一种既接近真实地层条件、又简便、快速的实验方法，英国OIL、PLUS、美国SERCK BAKER公司都采用了这种方法。

方法原理：模拟管法以油田实注参数条件为基础，考虑到油田温度，压力及液体作用等可变因素，应用两根毛细管，使之分别处于模拟井下的高温高压区和模拟井口的低温低压区用泵注入两种水，在模拟管流出口通过过滤器惧流出物，经过一段时间的混合驱替后，如果两种水不相容就会在管壁上沉积一层沉淀物。

这种方法与上述几种方法有以下几个优点：

（1） 直观、较接近实际；

（2） 可显示出产垢部位；

（3） 给出垢物的主要类型及存在形式；

（4） 应用于防垢剂评价。

3、仪器特点：

（1） 应用模拟管线或储层岩心，在地层条件下，通过两种水一定混合比，模拟注入地层至生产井筒段的结垢情况，用低压管模拟生产地面流程及设备的结垢情况，实测到不同部位结垢的定量结果。

（2） 可以根据结垢 的万分选择防垢剂，应用动态结垢模拟装置，对不同防垢剂的效果进行评价。可以快速、定量地筛选出有效的防垢剂品种及经济的投料比。

（3） 有双路高压输液功能，可将两种不同的无颗粒液体按所需的比例压入试验器内，高压输液流程带有压力设定和定压输出功能。

（4） 恒温系统采用进口仪表、PID自整电自动调节控制，热风搅拌循环，内外均采用不锈钢材料制成。

（5） 配有随时采集系统压力、温度、流量等。

4、技术参数：

（1） 恒温箱：室温――150℃ ±0.5℃

（2） 两台恒速泵：极限压力 40MPa 20MPa 注入排量（0.1――9.9）*2ml/min

（3） 岩心夹持器：φ25*25――100（其它规格也可）

（4） 压力测量采用精密压力表或压力传感器，配备变送器、数显表且设有标准接口。

三、相容性评价

通常油田流水前，对水源与地层的相容性主要从五个方面进行评价：

1、 是否生成沉淀；

2、 生成沉淀 物的混合比及所产垢重（mg/l）

3、 悬浮垢重（mg/l）及其颗粒大小分布；

4、 垢物类型和存在形式（即以悬浮物为主还是以沉淀物为主）；

5、 垢物的化学组成。

运用动态相容性试验法可全面回答这些问题，为减少动态试验工作量，节约时间和奖金，可以采用计算机模拟法或静态试验法首先做出不同混合比的结垢趋势，得出结垢的混合比例，再按此比例进行动态相容性试验。

四、防垢剂评价

确定了注入水与地层水的相容性趋势和垢物类型后，就要进一步着手选择和筛选合适的防垢剂。

应用动态结垢模拟装置，按相容性试验步骤，并以不同比例和速度向注入水中加入防垢剂，可快速、直观地筛选出有效的防垢剂和经济的役料比。例如通过实验ILPLUS公司就在6种防垢剂中选出一种代号为HEDF的防垢剂应用于渤海某油田注入水中，其投料比为5mg/l。

五、结论

1、 动态相容性评价方法是一种实用性强，效果直观的试验方法，它可近似地模拟注水开采过程，对油田注入水进行评价，并可进行防垢剂的评价。

2、 动态相容性评价试验方法揭示了不同结垢位置的较定量的关系，为防垢效果的评价提供了确切的衡量依据。

3、 利用动态结垢模拟装置还可以进行注水添加剂（防腐剂、防膨剂、来菌剂等），综合效果对结垢防垢的影响评价。

4、 动态结垢模拟装置，配备一些部件。还可进行砂岩敏感性评价流动试验、高压驱替试验等，是一种多功能、多用途试验仪器。

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