随着国内大多数油田进入注水生产阶段,钡、锶、钙硫酸盐结垢严重影响油气田正常生产。井筒结垢导致井筒内油气有效流通通道急剧减小,影响油气井产量。储层内钡锶硫酸盐沉积,可导致严重的储层伤害,使得油气井产能急剧下降。同时,生产管线与设备结垢伴生或加剧设备腐蚀。本文首先对国内钡锶硫酸盐结垢较为严重的油田现场情况进行调研,同时结合BZ34-2/4油田现场情况,对钡锶硫酸盐结垢机理、原因以及影响因素经进行详细分析与研究,明确该油田钡锶硫酸盐结垢的主控因素为注入水与地层水不配伍。该油田原始地层水富含Ca²⁺、Ba²⁺、Mg²⁺、Na⁺离子等成垢阳离子以及HCO₃^-、CO₃^-、SO₄^2-等成垢阴离子,总矿化度为7100¹4000mg/l,最高达到96000mg/l,为NaHCO₃水型,而注入水总矿化度均在30000ml/l以上,Ca²⁺、Mg²⁺以及SO₄^2-含量明显高于原始地层水中的含量,其中,SO₄^2-含量基本在1700mg/l以上,最高达2400mg/l左右。HCO^3-与CO₃^2-含量相对原始地层水而言较低。注入水属于NaSO₄水型。两者混合可产生大量硫酸盐以及碳酸盐垢。通过对结垢机理分析的基础上,对螯合剂、螯合助剂、缓蚀剂等添加剂进行优选,研制出针对钡锶硫酸盐难溶垢溶垢能力强,清垢速度快的清垢剂。通过大量室内试验可以看出,EDTA、DTPA、大环冠醚以及几种葡萄糖改性产物等性能优良的螯和剂对硫酸钡具有较强的溶解能力,尤其是具有一定特殊结构的大环冠醚,如穴醚[2,2,2]。然而,由于其价格较昂贵,若作为清垢剂主要螯和剂,则成本太高。另一方面,DTPA与EDTA虽然对硫酸钡溶解能力相对而言较弱,但成本远低于穴醚[2,2,2]。因此,在复配过程中主要以DTPA与EDTA为主要螯和剂成分。本文所研制的清垢剂清垢率达80%以上,性能稳定。并且对清垢剂的溶垢速率、抗温性能、酸碱性以及对地层流体的配伍性反复做了细致的研究实验,得到了适用于BZ34油田的体系配方,清垢剂体系配方:EDTA0.2mol/l+DTPA0.2mol/l+草酸0.2mol/l+氟化钾0.1mol/l+3%PBTCA。另一方面,采用岩心驱替实验模拟储层内钡锶硫酸盐垢的形成过程,分析结垢对储层伤害的影响程度。在此基础上,结合上述研制的清垢剂进行岩心解堵实验。根据上述研究结论,对井筒与储层内解除硫酸钡堵塞工艺进行探讨。