【石油天然气行业标准(SY)】 油田水结垢趋势预测

ICS 75.020
备案号：27434—2010
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T0600-2009
代替SY/T0600—1997
油田水结垢趋势预测
Prediction of scaling tendency in oil-field water2009一12—01发布
国家能源局
2010-05一01实施
规范性引用文件
方法提要
试验数据的测定
结垢趋势的预测
附录A（规范性附录）
不同温度时，离子强度μ与碳酸钙修正系数K的关系.
附录B（规范性附录）
硫酸钙（石膏）的溶度积常数
SY/T0600—2009
SY/T0600—2009
本标准代替SY/T0600—1997《油田水结垢趋势预测》。本标准与SY/T0600一1997相比，主要变化如下：取消了GB/T6011988《化学试剂滴定分析（容量分析）用标准溶液的制备》、GB/T129971991《水质采样方案设计技术规定》、GB/T12998一1991《水质采样技术指导》的引用（1997年版的第2章）；
取消了DZ/T0064.39一1993《地下水质检验方法火焰发射光谱法测定锶》的引用，改为引用SY/T5523—2006《油田水分析方法》（本版的4.3.9）；删除了术语和定义（1997版的第3章）；删除了判断水质结垢趋势遵循的一般原则（1997年版的6.1）；增加了Oddo-Tomson饱和指数法预测碳酸钙结垢趋势（本版的5.1.4)；-增加了硫酸钙实际含量c的计算方法（本版的5.2.1)；一删除了结垢趋势预测的报告格式（1997年版的7.2）；删除了油田水污垢组分的测定（1997年版的附录A）。本标准的附录A、附录B是规范性附录。本标准由采油采气专业标准化委员会提出并归口。本标准起草单位：新疆石油管理局采油工艺研究院、辽河石油勘探局华油实业公司。本标准主要起草人：钟志英、张继周、潘竟军、张国钰、刘佐生、宋启辉。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：SY/T0600—1997。
1范围
油田水结垢趋势预测
SY/T0600--2009
本标准规定了油田水结垢趋势预测的方法提要、试验数据的测定以及预测方法。本标准适用于油田注采、集输系统的水结垢趋势的预测。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。SY/T5329—1994碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法SY/T5523—2006油田水分析方法3方法提要
本标准仅提供一般结垢趋势预测。本标准是通过测试水的pH值、水温及水中离子含量等数据，由相应的经验公式或理论公式计算常见油田垢（钙、钡、锶的碳酸盐和硫酸盐）的结垢预测参数，判断结垢趋势；也可由相应的测试数据通过原理和数学模型与标准相类似的结垢分析软件，进行分析预测。
4试验数据的测定
4.1水温的测定
水温的测定，要求测试误差不超过土1℃。4.2水样的采集、保存和标记
水样的采集、保存和标记按SY/T5523一2006中第5章规定的方法进行。4.3水样的测定
4.3.1CO-，HCO5测定
按SY/T5523—2006中6.3.1规定的方法进行。4.3.2Ba2+测定
按SY/T5523--2006中6.3.4规定的方法进行。4.3.3Ca2+测定
按SY/T5523--2006中6.3.8规定的方法进行。4.3.4CI-测定
按SY/T5523—2006中6.3.10规定的方法进行。4.3.5Mg+测定
按SY/T5523—2006中6.3.18规定的方法进行。4.3.6pH值测定
按SY/T5523—2006中6.3.24规定的方法进行。4.3.7K+测定
按SY/T5523—2006中6.3.26规定的方法进行。1
SY/T0600—2009免费标准bzxz.net
4.3.8Na+测定
按SY/T5523—2006中6.3.28规定的方法进行，4.3.9Sr2+测定
按SY/T5523-—2006中6.3.30规定的方法进行。4.3.10SO~测定
按SY/T5523-—2006中6.3.31规定的方法进行。5结垢趋势的预测
5.1碳酸钙结垢趋势预测
5.1.1Davis-Stiff饱和指数法
5.1.1.1饱和指数按式（1)、式（2)、式（3）计算：SI=pH-K-pCa.-pAIK
pAIK = 1g 2 [CO-] + [HCOS]
(c1z+ C222 +.** + C,2?)
式中：
饱和指数；
一水样的pH值；
修正系数，由不同温度时离子强度μ与修正系数K的关系图查得，见附录A；pCa---Ca2*浓度（mol/L）的负对数；pAiK一总碱度（mol/L）的负对数；[CO-］——COF-浓度，单位为摩尔每升（mol/L)；[HCO:」—HCO浓度，单位为摩尔每升（mol/L)；文
离子强度；
第i种离子浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；第i种离子价数。
5.1.1.2结果判定：
SI>0，有结垢趋势。
SI=0，临界状态。
SI<0，无结垢趋势。
5.1.2Ryznar稳定指数法
5.1.2.1稳定指数按式（4）计算：SAI=2(K+pCa+pAiK)-pH
式中：
一稳定指数。
5.1.2.2结果判定：
SAI≥6，无结垢趋势。
SAI<6，有结垢趋势。
SAI<5，结垢趋势严重。
.（4)
5.1.3侵蚀性二氧化碳测定法
SY/T 0600—-2009
用侵蚀性二氧化碳测定方法判断水质结垢趋势，按SY/T5329一1994中5.9规定的方法进行。5.1.4Oddo-Tomson饱和指数法
5.1.4.1有气相存在时（油气井油层压力小于泡点压力），饱和指数按式（5）、式（6）、式（7）计算：
g/[Ca[HC:卫) +5. 85+ 15. 19×10-3 × (1. 8t+ 32)IS=lg
145pY2fco2
- 1. 64 × 10-6 × (1. 8t + 32)2 764. 15 ×10-5 p - 3. 334μ + 1. 431μJO2 = e145p[2. 84×10-4 -0 255/(1. 8± 492)Yoo: = YoO: ×[1 + 145Pf×6. 29× (5Q+10Q) ×10-535.32Qg×10*×（1.8t+492)
式中：
饱和指数；
t温度，单位为摄氏度(℃)；
p绝对压力，单位为兆帕(MPa)；[Ca2+］——水中Ca2*浓度，单位为摩尔每升（mol/L)；f2—在CH.和CO混合气中，CO,的逸度系数；Yo
一在一定温度、压力条件下，CO2在气相中的含量，用百分数表示；Yo
一地面条件下，CO2在气、油、水混合体系中的含量，用百分数表示：在标准温度、压力条件下，每日采出的气体总量，单位为立方米（m\）；每日采出的水量，单位为立方米（m3）；每日采出的油量，单位为立方米（m）。Q。
：(7)
5.1.4.2无气相存在时（油井油层压力大于泡点压力），饱和指数按式（8）、式（9）、式（10）计算：
/[Ca*[HCO;卫) + 3.63+8. 68 × 10-3 × (1. 8 + 32)IS=lg
+ 8. 55 × 10-6 × (1. 8t+ 32)2 -951. 2×10-5 p-3. 42μ± +1. 373μNO×10-6
C = 7829. 3× 6. 29× (Q +3. 04Q.)N02 = Y92 × 35. 32Qg
式中：
Con2-一每日在盐水和油中采出的COz含量，单位为摩尔每升（mol/L)；No在标准温度、压力条件下，每日采出的CO)量，单位为立方米（m）。5.1.4.3结果判定：
IS>0，有结垢趋势。
IS=0，临界状态。
IS<0，无结垢趋势。
5.2硫酸钙结垢趋势预测
5.2.1硫酸钙结垢趋势按式（11）计算：. (8)
SY/T 0600—2009
式中：
S=1000(?+4K-X)
S一CaSO.结垢趋势预测值，单位为毫摩尔每升（mmol/L）；Kp—一溶度积常数，由水的离子强度和温度的关系曲线查得，见附录B；X-Ca2+与SO2-的浓度差，单位为摩尔每升（mol/L)。(11)
由水中实测Ca2+和SOF浓度，再计算出水中CaSO4实际含量c（c取Ca2+和SO-浓度的最小值），单位为毫摩尔每升（mmol/L），将S与c进行比较。5.2.2结果判定：
SS=c，临界状态。
S>C，无结垢趋势。
5.3硫酸锁结垢趋势预测
硫酸锁结垢趋势判断按SY/T5329—1994中5.10规定的方法进行。5.4硫酸锶结垢趋势预测
5.4.1硫酸锶结垢趋势判断按式（12）计算：Q=[Sr2+J[SO-]
式中：
Q—Sr2+与SO~浓度［单位为摩尔每升（mol/L)的乘积；[Sr2+］—Sr2*的浓度，单位为摩尔每升（mol/L);[SOF-］—-SO~的浓度，单位为摩尔每升（mol/L)。5.4.2结果判定：
号>1.0，有结垢趋势。
号=1.0，临界状态。
<1.0，无结垢趋势。
其中，K为硫酸锶的溶度积，18℃～25℃时，数值为2.8×10-7。6报告
报告包括以下内容：
a）采样日期、采样地点
b）试验日期、试验人员：
c）水温、压力、液量、CO2的含量、pH值、离子含量等测试值；d）计算结果、结垢趋势分析；
e）判断结果。
（12)
附录A
（规范性附录）
不同温度时，离子强度比与碳酸钙修正系数K的关系不同温度时，离子强度μ与碳酸钙修正系数K的关系图如图A.1所示。4.0
SY/T0600-2009
0.40.81.21.62.02.42.83.23.64.04.44.85.25.66.06.4离子强度
图A.1不同温度时，离子强度与碳酸钙修正系数K的关系5
SY/T06002009
附录B
（规范性附录）
硫酸钙（石膏）的溶度积常数
硫酸钙（石膏）的溶度积常数如图B.1所示。32
离了强度=0—
温度，℃
5、 50
硫酸钙（石膏）的溶度积常数
温度，℃
中华人民共和国
石油天然气行业标准
油田水结垢趋势预测
SY/T 0600—2009
石油工业出版社出版
（北京安定门外安华里二区－号楼）石油工业出版社印刷厂排版印刷新华书店北京发行所发行
880×1230毫米16开本0.75印张19千字印1-15002010年2月北京第1版2010年2月北京第1次印刷书号：155021·6351定价：8.0)元版权专有不得翻印
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