油田管道结垢的成因及除防垢技术.pdf

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1、技术管理油田管道结垢的成因及除防垢技术周佳旭（哈尔滨石油学院石油工程系2014级2班，黑龙江哈尔滨150027）摘要：油田开发中结垢现象影响着油井正常生产、增加地率，增加流动阻力，使油井产液量下降，对于低渗透油田的影响面能耗和抽油杆的负荷，为此针对油田注水开发结垢的成因，则更加严重。提出了除垢解垢的措施。②注水系统结垢，会减小管线的截面积，使供、注水管道和关键词：结垢；成因；防垢油管的流量下降，此外，注水井近井地带结垢致使注水压力升目前，我国油田大部分已进入开采的中后期，注水开发工高、能耗增加。艺由于注入压力的不断升高，地层

2、水随着原油被采出，使得水③抽油杆结垢会增加其负荷、降低泵效或造成卡泵故障。含量的不断攀升，致使油田系统的结垢问题日趋严重。由于注④管道和设备表面结垢会造成垢下腐蚀，甚至穿孔。若加水开发始终伴随着结垢问题，因此结垢是油田注水开发堵塞的压垢物堵塞和腐蚀的管道可能会发生爆裂，最终将导致大面积[1]停产的现象。主要原因之一，也对采油管线和集输管线造成一定的损害。如何解决油田开发的结垢问题，已经成为目前需要解决的一个3除垢防垢方法极其重要的问题。3.1分开不配伍的水1结垢的成因及危害水的不配伍性可以说是造成油水井结垢的主要原因，因此1

3、.1不配伍性引起的结垢在油田注水开发过程中，应该尽可能避免不配伍的注入水和地我国油田大部分普遍都采用多层位混合开采、多层位产出层水混合，必须选用与地层水配伍性好且与储层配伍性好的注液混输的原油集输处理方式，由于不同层位的原油进行混合集入水进行回注；当油田的地层水与注入水难以相容时，要全面[4]输、注入水与地层水的不配伍性以及多层位混合开采、多层产优化注入水的水质，确保注入水水质优良。在原油输送过程出液集输的处理方式，致使注入水与地层水中所含的成垢离子中，应尽可能避免两种不配伍的产出液相混合输送。2+2+2+2-2-3.2脱气

4、处理如Ca、Mg、Ba、CO3、SO4等相遇而产生的沉淀结垢，而且结-2-2-油田水由于流经所处环境的温度、压强的变化，其溶解的垢的类型较多，不利于油田正常生产。若有HCO3、CO3、SO4等阴离子的存在，就有可能形成一系列沉淀物，此为油田结垢气体可能将大量的逸出，导致形成多种垢，例如水中的CO2可以[2]促进形成CaCO的内在因素。目前垢物约百余种，但油田中最常见的主要是3，SO2可以促进形成FeS，这些垢不但会阻碍原油碳酸钙（镁）垢、硫酸钙（镁）垢、硫酸钡垢和硫酸锶垢，且大多是的流动，而且还会造成管道腐蚀，所以要除去水中

5、溶解的气体。混合垢，很少见到单一垢。3.3周期性滴入化学防垢剂1.2条件变化引起的结垢针对已经结垢的井筒，可将防垢剂周期性的滴加到筛管的①温度的影响上部、油泵的下部、井筒的环形空间，化学防垢剂溶于介质中可温度能够改变易结垢盐类的溶解度，油田中除CaSO4·2H2O分解碳酸钙等多种垢。溶解度存在最大值外，其结垢盐类均随温度的升高而降低。这3.4高压水除垢些盐类结垢中以碳酸盐为主，升高温度Ca(HCO3)2会分解产生利用高压水喷射是清理油井管网内结垢的常见方法，以清CaCO3结垢：水为媒介加压，通过专门的清洗设施以强力水流喷射到

6、管壁Ca(HCO3)2→CaCO3+CO2↑+H2O处，把结垢有效的剥离下来，此方法的优点原理简单、成本低，此反应为吸热反应，升高温度平衡向右移动，使CaCO3的析对环境无影响，缺点是对硬性结垢难于清洗。出而结垢。对于以CaSO4、BaSO4、SrSO4为主的盐类垢亦同理。3.5机械除垢②压力的影响该法应用最早，核心部件为强力清管器。与其它除垢方式通常压力对CaCO3、CaSO4以及BaSO4等溶液结垢均有影相比清管器除垢具有价格低廉、操作简便、施工强度低、施工设响，特别是CaCO[5]3，因气体CO2参与反应，所以压力对反

7、应的影备简单、施工周期短且无污染等特点。但因为清管器是做直响更为显著，其结垢机理为：压力降低使方程向右进行，可以促线运动，一般清理5～6遍才可将管内垢层清理干净，且效率低、进CaCO3结垢得形成。因此，在油田集输管道中，压力一般都是质量差，所以目前很少采用。降低的，结垢有上升的趋势。3.6超声波除垢③pH值的影响相比于传统的除垢技术超声波具有穿透力强、传播方向性研究表明，溶液的pH值较低时，CaCO3在水中的溶解度较好、能量不易衰减等特点，不但自动化程度高，而且可连续工作大，若提高溶液的pH值，碳酸盐将快速结晶，垢形成的诱导

8、期且性能可靠、费用低且无污染，已成为目前最为广泛的除垢防被缩短，促使结垢；但pH值过低，溶液呈酸性，反而促进溶液腐垢技术，工作原理是利用超声波的强声场作用于流体，在强大蚀管道，易引起腐蚀垢的形成，所以推荐溶液的pH值6.5～8为超声场的作用下流体中成垢物质发生物理形态、化学性质的一宜。对于