大庆油田经过多年室内研究及矿场试验，证明强碱三元复合驱在大庆一、二类油层增油控水效果明显，与水驱相比可提高采收率20%以上。但在生产过程中暴露出举升工艺结垢严重的问题，造成机采井卡泵，检泵周期缩短（最短13d），是三元复合驱油大面积推广的瓶颈问题之一。因此，研究强碱三元复合驱成垢及化学控制技术具有重要的意义。本文对强碱三元复合驱成垢机理、成垢规律、矿场成垢特征以及化学控制技术进行了系统研究。1、开展了溶蚀-沉积模拟实验研究，完善了三元复合驱成垢机理。碱对储层矿物的溶蚀对象主要是胶结物和粘土矿物，产物主要是硅酸根，溶蚀的速度、程度与其化学组成和空间结构有关。三元复合驱结垢是同一时间多种化学物理规律共同作用的结果，包含有碳酸盐（离子成垢）成垢、无定形二氧化硅（胶体成垢）成垢、硅酸盐化学沉积和多种微粒的共沉积作用（分子成垢）成垢。2、对三元复合驱体系中影响硅离子稳定的条件、控制成垢主要因素进行了试验研究，首次研究硅酸盐结垢过程pH值变化特征、结垢离子在成垢过程的竞争反应，解释了成垢的基本规律。（1）温度、pH值、钙、镁、铝、钡对硅离子的沉积有促进作用，其中pH值影响最大。聚丙烯酰胺和表活剂对硅离子的稳定有一定的平衡作用，能够降低硅成垢风险。（2）随pH值升高，含钙、镁、钡高的采出液成垢速度加快，垢量增加。在体系中的钙离子未达到沉积平衡时，镁离子不发生沉积反应。（3）对硅酸盐成垢，pH值降低是成垢的关键性因素。pH越高，越不易形成硅酸盐垢。在碳酸根和硅酸根含量较高的体系中，引起钙、镁、钡成垢的主要因素是碳酸根。3、利用红外光谱、光电子能谱、XRD、扫描电镜和电感耦合等离子发射光谱，对三元复合驱矿场垢化学组成、存在形式、沉积特征进行了表征，对三个区块油井结垢特征进行了分析研究。（1）机采井采出液pH值、离子组成、聚合物、表活剂、粘度随着注采时间的延长具有一定的变化特征，引起变化的主要原因是注入流体与储层岩石、流体发生了物理作用及化学反应。（2）根据油田垢的红外光谱图，能够判断出垢样中是否存在碳酸钙、碳酸钡、二氧化硅、硅酸钙、硅酸镁、硫酸钡、硫酸钙、氧化亚铁、四氧化三铁、氢氧化铁，及其相对含量大小比较。（3）处在同一垢样沉积过程中，碳酸盐垢先沉积，碳酸盐的沉积为硅酸盐提供了附着点和晶核，碳酸盐垢的粗糙表面增加了流体与管壁的摩擦，造成硅酸盐的沉积。碳酸盐沉积属于晶体生长式沉积，形成的垢质致密，未经摩擦成垢的氧化硅沉积属于胶体脱水成垢，颗粒间孔隙可见，垢质较疏松。4、合成了适合三元复合驱油井防垢的聚环氧琥珀酸钠和MA-AA-SA复合防垢剂，防垢效果85%以上。（1）环氧琥珀酸优化合成条件：温度70℃，时间1.5h，催化剂用量3.5%，氢氧化钠与马来酸酐摩尔比2:1，过氧化氢与马来酸酐质量比1.4:1，收率88%。（2）聚环氧琥珀酸盐优化聚合条件：聚合温度90℃，聚合时间3h，碱用量12.24%，引发剂用量2.86%。（3）MA-AA-SA共聚物优化合成条件：25g马来酸酐，15g丙烯磺酸钠，10g次亚磷酸钠和定量的蒸馏水，升温加热，待固体溶解后时，加入0.2g催化剂，然后向其中滴加50mL30%的过氧化氢和40mL丙烯酸，滴加时间为1.5h，95～100℃反应2小时。（4）复合药剂用量在100mg/L时，温度低于55℃、钙离子含量小于80mg/L、硅离子含量小于900mg/L，防垢率85%以上。提高药剂用量，能够提高防垢效果。通过模拟评价建立了加药浓度个性化设计经验公式，有效合理利用了防垢剂，在矿场试验中取得了预期效果。在矿场应用中取得了良好的防垢效果，免修期可达300天以上。本文研究成果有助于深入认识强碱三元复合驱结垢问题，可为结垢预测提供理论基础，为合理进行矿场垢预防和控制提供技术基础，为领导决策提供理论依据。