电磁除垢防垢技术在油田中的应用

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1、电磁除垢防垢技术在油田中的应用　　摘要改革开放以来，工业企业迅速崛起和蓬勃发展对石油的需求与日俱增，但是在油田的不断深入的开发和输送过程中，使得石油集输工艺设备结垢现象十分严重，结垢现象的存在降低了油田的产能，增加了安全隐患，同时给油田造成巨大的经济损失，所以油田必须通过除垢来提高产能和效益，也符合了节能减排的要求，我们创新的提出一种新颖的方法电磁除垢解决以上现象。　　关键词：结垢；除垢；效益　　在石油的开采过程中，油田中的油水井的结垢现象十分严重，因此，除垢是非常重要的，以前主要的除垢方法有机械除垢、化学除垢等方法，除垢效果立竿见影，但是存在一些缺陷主要有费用高、操作复杂、污染环境和对油水

2、管产生损害等。因此，我们介绍了电磁除垢的技术，与机械除垢、化学除垢相比具有绿色环保、成本低、安装操作简单、管理便捷等优点，实验证明电磁除垢比机械除垢、化学除垢优越，不但提高了油田的生产效率，而且也取得了一定的经济效益。　　结垢的成因　　1.1结垢形成过程9　　结垢就是油田生产过程中，在地下储层、采油井井筒、套管、生产油管、井下完井设备以及地面油气集输设备和管线内由于各种原因而形成的一层沉积物质，它们会造成堵塞并妨碍流体流动。油田常见的垢沉积物主要是碳酸钙、硫酸钙和硫酸钡等。结垢现象普遍存在于油田生产过程的各个环节，从注水设备到油藏再到地面设备的整个水流路径上都能产生结垢。　　结垢对油田集输系

3、统的危害　　油田生产设备结垢后对日常生产具有很大的影响，结垢直接造成油井表现为液量降低、泵漏、泵卡；水井表现为注水量明显减少，泵压升高、降低水流截面积，增大水流阻力和输送能量，抽油杆结垢导致油井产能效率降低，套管结垢造成管道堵塞，除垢作业费用增加，油层结垢造成油层破坏。总而言之，油田中的结垢现象的普遍存在严重地影响了油田的日常生产，并造成油田生产系统的直接经济损失，最终导致油田生产成本的升高。　　电磁除垢防垢的可行性分析　　电磁除垢防垢的基本概况及特点　　电磁除垢设备是通过改变磁场强度和变化速度来产生需要的涡旋电场，它的主要组成部件是超扫频信号发生器，它的构成是由可以产生多种复杂信号的多级电

4、路。超扫频信号发生器在特定频率范围内产生一系列高速扫描的可调节的方波信号，由电缆传送到缠绕在输油输水管线外壁上的线圈，使得线圈在管道内部产生分子感生干扰场，感生干扰场阻止产生新垢，去除原垢。电磁除垢是对油水井的管道集输设备的一种物理除垢方法，具有绿色环保无毒无污染、应用方便、投资小、节能、运行维护方便和成本低廉的特点。　　电磁除垢的原理9　　在溶液中，由氢键缔合成水分子团占80%以上，这种水分子团对碳酸盐垢的溶解度很低，从而使形成碳酸盐垢的趋势大大增加，而能对碳酸盐垢溶解度很高的是自由水分子，但它的数量几乎不到20%，由此可以得出的结论是提高自由水分子在溶液中的比例，产生更多的自由水分子来溶

5、解碳酸盐垢，而我们的电磁除垢设备就是感生干扰场引起水分子产生共振，是氢键断开，大分子团被破坏了，使大分子团变成大量的自由水分子，因而提高了水的活性，使得溶液对碳酸盐垢的溶解度大大提高，自由水分子很好的溶解了难容的碳酸盐垢不再成垢，同时自由水分子逐渐地溶解原来附在管壁上的垢，使得原来的垢慢慢消失，从而达到除垢的目的。　　电磁防垢的原理　　垢是由过饱和溶液中的矿物质长期积累形成的，过饱和溶液中的微晶核因表面有电荷而吸附在管道内壁上，经过长期的不断的生长，逐渐沉积为垢，而电磁防垢设备的感生干扰场的扰动作用，加剧了浮在水中的离子相互碰撞，使得微晶核相互结合，迅速生长为较大的晶体颗粒，这些颗粒表面的无

6、电荷，因此，不能再吸附在管道的内壁上，只能被水流带走，从而使水垢无法形成。　　3实验装置　　3.1实验目的及方法　　为了验证电磁除垢防垢装置在油田管道中的除垢防垢效果，进行了除垢防垢的实验，实验的方法就是在被处理的油水混合液体中施加一个频率在一定范围内不断变化的磁场，从而达到除垢防垢的目的。　　3.2电磁除垢实验的具体步骤9　　实验装置图1所示，把实验所用的设备清洗干净，安装实验装置，然后启动装置，开始取样测量，每隔6h取个水样，样一次，共取10个水样，对水样进行浑浊度测量，测量结果数据如表1，液体越浑浊则液体中浮游粒子越多，说明从管壁上掉下来的垢越多，因此，我们可以通过观察测量循环水的浑浊

7、度与时间的变化关系，就可以证明除垢效果。通过实验和分析得出，装置工作一段时间后，液体逐渐变得浑浊，过一段时间，浑浊度增加到一定程度，液体浑浊度达到最大，再过一段时间后，液体基本稳定，不再变得浑浊，由此实验说明电磁除垢法对含原油水垢有很好的除垢效果。　　图1　　表1浑浊度测量数据　　日期时间Ca++　　（mg/l）Mg++　　（mg/l）浑浊度（度）　　2012年9月5日16：0084.2220.803.3