[发明专利]一种油田水质配伍性测试装置及实验方法

说明书

本发明公开了一种油田水质配伍性测试装置及实验方法，包括第一进水组件、第二进水组件、装置腔体、加热组件、通氮气组件、加药组件、压力表、温度探头、pH计、圆柱形过滤组件、搅拌组件、滤液取样组件、结垢取样组件和控制组件，所述圆柱形过滤组件设置于装置腔体内部将装置腔体内部空间分为环形空间和内反应空间，所述第一进水组件和第二进水组件分别连接装置腔体内反应空间的底部，其中加热组件套设于装置腔体外围，所述通氮气组件设置于装置腔体顶部并与装置腔体的环形空间连通，其中加药组件、压力表、温度探头和pH计设置于装置腔体顶部并与装置腔体的内反应空间连接，其中搅拌组件设置于装置腔体的内反应空间中心位置。

技术领域

本发明属于油田水质配伍性评价技术领域，尤其涉及一种油田水质配伍性测试装置及实验方法。

背景技术

随着越来越多的油田开发进入中后期，注水开发也逐渐成为油田稳产增产的重要手段之一，也是采出水综合利用的主要途径，主要水源为白垩系洛河层水，洛河层水富含SO₄^2-，产层采出水主要为三叠系延长组水，该产层水富含Ba²⁺、Sr²⁺，不同层位采出水与注入水混合回注，水质配伍性差，易在井筒、集输系统和地层生成酸溶垢如碳酸盐垢及难以去除的酸不溶垢如硫酸盐垢，导致频繁维修更换设备，增加注入水压力、降低采收率并最终影响油田可持续发展。

目前，油田水质配伍性检测无统一标准，常用检测方法主要有静态法、重量法、浊度法等，这几种方法都有局限性，考虑结垢影响因素较少，对现场因水质配伍性造成的结垢问题的防治意义有限。静态法只考虑温度影响因素，不能准确、全面反映水质配伍性情况；重量法也只考虑温度影响因素，且当水质结垢量少时无法进行精确判断；浊度法也只考虑温度影响因素，其准确度受结垢物颗粒度影响较大。酸溶垢（碳酸盐垢）和酸不溶垢（硫酸盐垢）目前已成为制约油田增产稳产的一大障碍，酸溶垢（碳酸盐垢）和酸不溶垢（硫酸盐垢）的结垢机理不同，处理措施也不同，因此，针对性开发一种油田水水质配伍性测试装置及实验方法对油田酸溶垢（碳酸盐垢）和酸不溶垢（硫酸盐垢）的预防和治理有重要指导意义。

国家知识产权局于2017年1月4日公开了公开号为CN1062901851A，专利名称为一种油田注水配伍性快速分析装置及分析方法的发明专利申请文献，该专利文献方案是采用在线分光光度法实现对水样配伍性的快速分析。该方案原理上采用浊度法，首先在测定过程中没有排除铁的氧化物对结果的影响；其次，该方案没有考虑压力对水样配伍性的影响；最后，浊度法测试结果受结垢颗粒大小影响较大；本发明与上述专利申请文献不同。

国家知识产权局于2018年6月8日公开了公开号为CN108132178A，专利名称为一种油田注入水性能评价装置及评价方法的发明专利申请文献，该专利文献方案采用的是重量法对注入水性能进行评价。该方案中存在几点问题会影响评价结果：（1）当实验过程中产生结垢产物数量较少时，无法对水样性能进行精确评价；（2）该方案中滤杯4-3无锥度，在负压抽吸作用下结垢产物无法完全被收集；（3）该方案采用太阳能加热板3-7对实验装置底部进行加热，受热不均易影响评价结果；（4）该方案没有采用表面自由能低的材质做内衬，在实际实验过程中，水样易在装置或管线表面附着结垢，无法实现完全收集；（5）该方案没有提及对流速的模拟，无法模拟现场环境；（6）该方案主要是对结垢产物总量的定量评价，无法区分油田常见垢酸溶垢（碳酸盐垢）及酸不溶垢（硫酸盐垢）等。基于以上几点，故本发明与上述专利申请文献不同。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种油田水质配伍性测试装置及实验方法，克服了现有技术中1：静态法只考虑温度影响因素，不能准确、全面反映水质配伍性情况；2：重量法也只考虑温度影响因素，且当水质结垢量少时无法进行精确判断；3：浊度法也只考虑温度影响因素，其准确度受结垢物颗粒度影响较大；4：现有技术中没有较全面的用于油田水质配伍性测试的装置等问题。