油田采油管道結(jié)垢機(jī)理與防治措施的探討

劉富剛 楊超 吳波

摘 要：在如今工業(yè)化高速發(fā)展的今天，油田采油管道中的規(guī)模問題是油田開發(fā)中普遍存在的問題，同時也是開采油田的單位所面臨的首要難題，因為大型的開采規(guī)?；粌H會影響油田開發(fā)的質(zhì)量和效益，也迫使土壤收集和輸送系統(tǒng)在嚴(yán)重的情況下停止生產(chǎn)。本文分析了油田采油管道解構(gòu)機(jī)理與防治措施的探討，并著重闡述了與管道規(guī)模防控相關(guān)的解決方法，為采掘的防垢提供了有益的參考。

關(guān)鍵詞：油田采油;管道結(jié)垢機(jī)理;防治措施

我國在建設(shè)油田管道上面，采油管道發(fā)生結(jié)垢一直是油田生產(chǎn)的主要問題，一般來說，采油管道規(guī)模上結(jié)垢類型主要有有機(jī)物結(jié)垢、碳酸鹽結(jié)垢和硫酸鹽結(jié)垢。我們可以根據(jù)這三種結(jié)垢類型，找出其根本原因[1]。并采取相關(guān)的解決措施，對于現(xiàn)如今的油田開采來說，有效的防范控制是能夠有效提高油田開發(fā)的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 油田采油管道結(jié)垢機(jī)理分析

1.1 有機(jī)物結(jié)垢機(jī)理分析

油田采油管道當(dāng)中有機(jī)物結(jié)垢的組成部分主要是多種有機(jī)物，當(dāng)原油從土壤流向井口的時候，因為原油當(dāng)中含有的蠟過多，在逐漸減少溫度壓力的過程中就會促使其中所包含的有機(jī)物會沉淀成結(jié)垢。這個過程就是有機(jī)結(jié)垢的處理機(jī)制，而且，有機(jī)物的連續(xù)沉積會繼續(xù)形成新的結(jié)垢，最后使其中的有機(jī)物和無機(jī)物混合在一起，在這種相互推進(jìn)中不斷向前發(fā)展。

1.2 碳酸鹽結(jié)垢機(jī)理分析

碳酸鹽結(jié)垢是油田采油管道中常見的污染粉塵形式，其主要成分是“Ca”、“Mg”和“Ca”、“Mg”和“HCO”這兩種類型元素。如果將它們注水，那么這些元素就會逐漸形成結(jié)垢，而且還會不斷增多?！癈a”和“Mg”這種類型主要來源于注水過程中所包含的物質(zhì)，而“Ca”、“Mg”和“HCO”就主要來源于地下水。這些結(jié)垢離子與注水的形成不相符，在將注入的水與地層水混合時會產(chǎn)生沉積物形成水垢[2]。碳酸鹽一般通常發(fā)生溫度上升的地方，因為溫度上升很容易引起碳酸結(jié)垢。

1.3 硫酸鹽結(jié)垢機(jī)理分析

硫酸鹽結(jié)垢是在確定的物理和化學(xué)條件下所發(fā)生的，因為硫酸鹽結(jié)垢是離不開一定的溫度與壓力，在具有一定量度的結(jié)垢離子表面的結(jié)晶和聚合形成鱗狀物、硫酸鹽結(jié)垢量平衡狀況損壞的核心原因[3]。當(dāng)兩種不相容的水與離子混合時，就會出現(xiàn)硫酸鹽結(jié)垢，與硫化物溶解反應(yīng)形成結(jié)垢離子，使硫酸鹽在形式上變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)。硫酸鹽結(jié)垢的形成更多地發(fā)生在地面管道的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、注水井的油田和附近的井中。

2 油田采油管道結(jié)垢的防治措施

2.1 在油井井底投入固體緩釋型防垢劑的使用

在油井井底投入固體緩慢釋放抗Scale劑，這在防垢中可以發(fā)揮作用。這是因為油水中的抗垢劑具有釋放特點，而藥物的釋放程度與配藥程度有關(guān)，根據(jù)萃取液對藥物濃度的要求，如果釋放量能夠有一個合格的狀態(tài)就需要通過選擇合適的抗垢劑，使用合適的載體創(chuàng)建固體緩慢釋放防垢劑[4]。制作加工固體緩慢釋放防垢劑后，需要進(jìn)行相應(yīng)的測試和實行，主要內(nèi)容包括檢測藥物釋放量的方法以及相關(guān)的部署過程。使釋放的防垢劑能夠滿足防垢劑的所需含量，并連接到油泵的下部和上部。

2.2 通過擠注法在油井內(nèi)注入防垢劑

通過油田井口至孔眼和地層深度擠壓高劑量、低濃度抗垢劑溶液，抗垢劑在地層巖的表面將吸附和留在地層孔隙中抗垢劑溶液吸出來，抗垢劑吸附將隨液體輸出或注水。這是通過位移將抗垢劑注入井的主要原理。擠壓噴射法主要是通過油田井口注入防垢劑，形成段塞后，可吸收成小劑量的化學(xué)中性復(fù)合除垢劑，按在除垢段塞，用于清潔井底，孔和地內(nèi)形成的污染，這種手段不但可以達(dá)到防垢的效果，并且還可以擴(kuò)大抗垢的有效規(guī)模化，它還可以有效提高注水量。

3 油田采油管道結(jié)垢的除垢措施

常見的酸化法可以有效地祛除近井形成孔隙中發(fā)生的結(jié)垢，主要原理是通過增加液體量或增加液體含量實現(xiàn)鈣化。但是，在實踐中，酸化也有明顯的弊端，主要包括：①它具有很強的腐蝕作用，是容易縮短管道和設(shè)備的使用壽命;②酸洗有二次沉積形成新垢的可能性非常大;③常規(guī)的酸洗方法一般壽命短，不能長期除垢，只能是暫時性的;④使用化學(xué)中性復(fù)合除垢劑對結(jié)垢的深層形成在化學(xué)中性復(fù)合除垢劑中可具有良好的抗石灰效果，或使用除垢劑不僅能夠延長除垢期限，還能夠不傷害井田。

4 結(jié)語

對于我國油田開采來說，由于地層水富含Ca2和HCO，這兩種元素是油井結(jié)垢的關(guān)鍵原因。水垢類型為硫酸鹽水垢和碳酸鹽水垢，水垢成分以碳酸鈣為主，含有少量硫酸鈣、碳酸鎂、沙粒的形成和一些有機(jī)物質(zhì)。針對常規(guī)的酸化限制和容易引入二次生沉淀等原因，建議在油田采油建設(shè)項目當(dāng)中采用油田管垢控制手段，可采用中性復(fù)合除垢產(chǎn)品而緩釋型防規(guī)模劑采用防規(guī)模技術(shù)，實現(xiàn)了除垢規(guī)?？s小，降低了除垢擴(kuò)展速度，大大擴(kuò)展了除垢時間，最終形成有效、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)有機(jī)結(jié)合的除垢效果。本文就是根據(jù)油田采油管道結(jié)垢機(jī)理與防止措施來進(jìn)行探討研究的，希望能夠為油田開發(fā)建設(shè)除垢能夠提供一定的幫助與作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陜西速源節(jié)能科技有限公司.一種油田管道用除垢閥門：CN201721909702.7[P].2018-08-10.

[2]楊鎧瑞.油田注水管道的腐蝕現(xiàn)狀及防腐策略[J].化工設(shè)計通訊，2018，44（4）：25，143.

[3]李璐璐.勝利油田特低滲區(qū)塊采油降低摻水系統(tǒng)防垢劑使用量分析[J].中國科技投資，2018，（22）：143.

[4]李梅，趙高領(lǐng)，羅白崇堯.油田管道結(jié)垢的成因及除防垢技術(shù)[J].中國化工貿(mào)易，2017，9（13）：190.