摘要
陕北西部长2底水油藏油区是鄂尔多斯盆地油气核心产油区之一，主力油藏之一的三叠系延长组长2油藏物性条件较好，边底水活跃，地温梯度较高，存在废弃油井改地热井采水取热的条件。本文利用油藏数值模拟软件CMG对目标研究区进行取水采热模拟，分析了直接采水、四注一采和一注四采三种采水方式在不同注入压力下的采热速率和采热量。结果表明该底水油藏直接取水难以实现，四注一采和一注四采单井年采热量换算为标煤量产量在190～420 t之间，因此研究区具有注水采热的潜力。 废弃油井改造为地热井后，受地层中存在的腐蚀性气体影响，采水取热面临着管件腐蚀的威胁。本文对研究区水质、伴生气气体组分进行了系统分析，并在室内进行腐蚀模拟研究，结合现场采油挂环监测，对腐蚀产物进行了 SEM和XRD分析，提出了应从管材优选、缓蚀剂优化、结垢预测等三个方面进行防腐控制。 在管材方面，结合研究区腐蚀因素设计实验，分析了温度、H2S、CO2和流速对N80、J55、P110管材腐蚀的影响，发现在腐蚀因素较轻的环境中，选择J55为适合研究区井改造的管材。另外利用数值模拟和电化学法分析了含Cr管材和普通碳钢的耐腐蚀特性，发现含Cr管材生成的腐蚀产物膜具有良好的致密性和较高的电位，对金属基体的保护较好。 在缓蚀剂方面，利用挂片实验，对五种缓蚀剂的种类和浓度进行了优选，缓蚀剂中效果最好的是3号缓蚀剂，当其浓度达到200mg/L时，腐蚀速率小于0.0076 mm/a,缓蚀率达到84.56％,腐蚀产物中没有FeS的出现，缓蚀效果较好。 在结垢预测方面，利用数值模拟结合研究区水质、气体和温压特征等，对研究区五个油井和一个联合站的结垢情况做出了预测，发现研究区的主要结垢类型为CaCO3和SrCO3,统计了各个油井的最大CaCO3结垢量发现，在长2水层，不同井筒，随着Ca2+的增加，CaCO3含量增加的速度越来越慢，推测是水层碳酸根的含量有限。另外还对温度、压力、HCO3-离子浓度和SO42-离子浓度对结垢的影响进行了分析，发现随着温度和结垢离子的增多，产生的垢会随之增加。
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