为解决三元复合驱后油井结垢问题，理清三元复合驱后油井结垢的机理及垢的成分，研究人员发现了微量硒化钠“共轭”咪唑啉可抑制无机酸腐蚀金属的规律，配制出油井清防垢剂的配方和防止方法。室内评价表明，清垢剂加量 20~30mg/L 时，清垢率大于60%，防垢率大于 95%；现场应用后，不仅解决了垢卡泵、井筒管杆的结垢问题，而且节约油井能耗，为其它油田解决同类问题提供了可借鉴的技术思路。
 
新方法解决三元复合驱的弊端
 
自 20 世纪 70 年代，Burdyn R F与 Holm L W 首次公开报道三元复合驱提高采收率以来，国内外诸多学者研究认为，三元复合驱可比聚合物驱提高采收率 10 个百分点以上，比水驱提高采收率 20 个百分点以上，并被许多油藏开发实践所证明。令人头疼的是，三元复合驱溶液被驱替到油井后，近井地带的压力和流速会剧烈变化，体系中离子浓度平衡失稳，井筒、井下和地面设备出现结垢、腐蚀现象，卡泵事故频繁发生。
 
研究人员研制了以复合酸、 螯合剂、表面活性剂、缓蚀剂等组成的清垢剂清垢率 80~90%；提出防止结垢与腐蚀联作的技术思路，并得到了现场认可；研制的无间隙自适应防卡泵与常规柱塞泵相比三元复合驱油井平均检泵周期由50d 左右提高到 400d 左右；应用陶瓷转子螺杆泵也较好地解决了大庆油田三元复合驱过程中普遍螺杆泵结垢严重的问题；研究人员发现，三元复合驱油井结垢除影响机采井正常生产外，油井的电能消耗及洗井频次的增加，导致电、气等能耗成本增加；在电镜下研究三元复合驱采出水硅垢沉积规律的启发下，研究人员理清了三元复合驱后油井所结垢的成分，发现微量硒化钠“共轭”咪唑啉抑制无机酸腐蚀金属的规律，发明了三元复合驱后油井清防垢的方法，解决了垢卡泵、井筒管杆的结垢问题，而且能节约油井能耗。现场百余口油井应用后，三元复合驱后油井平均检泵周期由 70d 左右提高到 600d 左右，单井能耗降低 23.19 个百分点。
 
依据井垢特征合成新型清垢剂
 
从三元复合驱油井中的泵筒、油管、尾管、筛管、抽油杆等部位获取垢样，虽然不同油藏及井筒中不同部位的垢样，在外观上有呈鳞片状的浅黄色垢、颗粒状的褐色垢，但其主要矿物成分包括非晶质 SiO 2 、方解石和BaSO 4 ，且含有碎屑石英、碎屑长石、碎屑黏土颗粒和黄铁矿。其组分主要有CaSiO 3 、MgSiO 3 、CaCO 3 、CaSO 4 、Mg(OH) 2 、Ca(OH) 2 、 MgCO 3 及铁盐等，扫描电镜观察垢层在纵向上具有明显的微细层状构造特征。
 
硅垢和碳酸盐垢是三元复合驱油井垢的主要类型，垢样的成分基本相同，差别仅在其含量上，清防垢剂的配方可针对不同油藏其调整不同组分的配比。清防垢剂的总体配方中各组分的重量百分比为：羟基五甲叉膦酸15.2~17.8％；盐酸 3.5~4.0％；氢氟酸3.0~3.2％；维生素 C0.05~0.06％；膦基聚马来酸酐防垢剂 21.5~24％；乌洛托品 2.5~3.0％；USP2 烷基为十五烷基 5.7~6.2％；C12~C18 脂肪醇聚氧乙烯 (10) 醚 2.5~3.0％；浓度为 0.3~0.5％的硒化钠水溶液 0.001~0.0015％；甲醇15~20％；其余为水。
 
将羟基五甲叉膦酸、膦基聚马来酸 酐 防 垢 剂、C12~C18 脂 肪 醇 聚 氧乙烯 (10) 醚按比例加入搪瓷反应釜。加入需要加入水的 5%，缓慢升温到45~50℃。搅拌 30 分钟，再依次按比例 USP2 烷基为十五烷基、乌洛托品、盐酸、氢氟酸，边加边搅拌，然后按比例加入硒化钠、维生素 C、甲醇，搅拌30 分钟后，最后加入剩余部分的水并搅拌30分钟， 停止加热， 边冷却边搅拌，冷却至常温，得到新型清垢剂，即三元复合驱油井清防垢剂。
 
三元复合驱油井清防垢剂现场应用
 
将清防垢剂配制成含量为 10mg/L、15mg/L、20mg/L、25 mg/L、30mg/L 的水溶液，在恒温 50℃、72h，进行溶垢性能试验，清防垢剂浓度大于20mg/L 时，清垢率不低于 60%。室内在 10 只烧杯中各加入 500mL 三元复合驱后油井采出水，其中 5 只烧杯中按 10mg/L、15mg/L、20mg/L、25mg/L、30 mg/L 的浓度加入清防垢剂，将 10 个相同规格的 Q235 挂片分别放入 10 只烧杯中，恒温 50℃、72h后取出挂片，测定其结垢量，并计算其防垢率。清防垢剂加量大于 15mg/L 时， 防 垢 率 大 于 90%， 加 量 大 于20mg/L 时，防垢率大于 95%，考虑到清垢剂的清垢效果，现场加量确定为20~30mg/L。
 
现场上日常维护时，工作人员按照三元复合驱油井清防垢剂的最佳加量应用，油井平均检泵周期由 70d 左右提高到 600d 左右，平均单井耗电从672.3kW.h/d 降 至 516.4kW.h/d， 单井能耗降低 23.19 个百分点，单井平均日节省电费 122.38 元。自从研究人员发现微量硒化钠“共轭”咪唑啉抑制无机酸腐蚀金属的规律，研制出油井清防垢的新方法后，不仅解决了垢卡泵、井筒管杆的结垢问题，而且节约油井能耗，满足油田生产正常运行和节能的目的。