油田高含水期集输系统结垢机理及防治效果分析

注水开发油田油层结垢机理与防垢措施【摘要】近年来，随着注水开采技术的逐渐成熟，油田的采油率得到了显著的提高。

然而因注水过程中引起的原有油层平衡的打破，造成了各种油层伤害问题的出现，最为典型的就是油层的结垢问题。

本文针对目前国内油田所面临的因注水开采而引起的油层结垢问题，通过试验模拟分析讨论了这类情况下的结垢机理，并对比以往的防垢措施，提出油田水源混配防垢法。

此种方法的工作机理是在地表通过采用地表水或油田污水与注入水以一定比例混配，提前去除水中的成垢离子，从而达到防垢的目的。

【关键词】注水油田油层结垢结垢机理防垢措施1 油田结垢机理分析1.1 油田结垢理论分析油田注水开采系统结垢因素很多，但从结垢物的物质本质分析，其结垢物主要是由BaCO3、SrCO3、MgCO3、CaCO3、CaSO4 、MgSO4、SrSO4、BaSO4等物质组成，而这些沉淀的形成主要是注入水中的成垢阴离子与地层水中的成垢阳离子结合形成，即为采油系统中结垢的最直接原因。

鉴于此，要想有效的防止结垢的出现，只有最大限度的排除掉注入水中的成垢阴离子，并防止后续的BaCO3、SrCO3、MgCO3、CaCO3、CaSO4、MgSO4、SrSO4、BaSO4形成即可。

1.2 试验论证试验设备主要包括：显微照相系统（主要包括高级体视显微镜，配摄像机、录像机、监视器、照相机等，可随时观察模型中流体运行状态，随时录像、照相等），加压测试系统（通过采用氮气瓶或电子蠕动泵加压，从而用数字压力仪测量压力）以及辅助设备（主要包括机械真空泵、721分光光度计、数字浊度仪、过滤装置、加热装置等设备）。

试验模型主要采用曲志浩的真实砂岩微观模型制作技术方法，制作砂岩微观孔隙模型，进行试验验证。

试验方法主要是：在常温常压下，将地层水（油田污水）与注入水以不同的比例混合，静置一小时后，观察沉淀物的生成情况并记录；对沉淀生成完毕的上清液进行PH值测试并记录；在不同PH值下，上清液与地层水再次接触后，生成沉淀的情况进行比对分析记录；取出沉淀完全且静置后的上清液两等分，分别加入Ca（OH）2，调节溶液PH值使其大于8.4，并对两份溶液同时加以高温高压（接近真实油层温度压力）处理，一段时间后对比观察现象并记录。

浅析油田地面集输管线结垢现状及防垢方法作者：赵国刚来源：《石油研究》2019年第10期摘要：石油是我国重要的战略能源，加快油田集输管线的建设，并对集输管线出现的结垢问题进行综合治理，既能保证油田安全稳定的生产，还能减少集输管线设备的维修和更换次数，有效的降低成本的同时，还能提升油田企业经济效益。

本文围绕油田地面集输管线结垢现状以及防垢方法展开讨论，为我国油田集输管线结垢实施方法提供参考依据。

关键词：油田集输管线;结垢认识;防治对策引言：油田生产过程中将采集的资源，经过井筒、井口以及地面集输系统进行运输，在运输过程中油气自身的性质会导致集输管线出现结构问题。

现阶段处理集输管线的方法，采用化学和物理的方法较为常见，但是除垢效果不理想，对于油气集输管线的影响还是不叫明显的。

1.对油田集输管线结垢的认识1.1油田集输管线结垢的原因分析油田集输管线出现结垢的原因有三种：第一种是油田水中富含较高的浓度的盐离子，同时在温度和压力下降共同作用下，油气内物质平衡状态发生变化，导致集输管线上出现结垢情况;第二种将不相容的液体进行混合，在水中的不同液体中的物质极易发生化学反应，产生的物质会附着在集输管线上，形成结垢;第三种是在原油开采过程中，原油的平衡状态发生变化，这种变化会导致集输管线出现结垢现象。

集输管线出现以上三种结垢情况，都会在液体内出现大量的沉积物质，沉积物质通常情况下不会溶于水，以较难以溶解的饱和盐类物质形成晶体，最后出现在集输管线上。

1.2结垢对油田集输管线的影响油田集输管线出现结垢后，对油气运输过程产生的影响，主要体现在三个方面：第一个方面，会减少集输管线的截面积;第二个方面，管线出现结垢后，结垢物质对集输管线会产生严重的腐蚀，最终导致管线出现穿孔的情况;第三个方面，在换热机设备内出现结垢，辐射管具备的传热性能无法全部发挥出来，既使设备能耗不断提升，还增加油田的生产成本;第四方面，结垢出现在集输管线内，会使管内压力增高，随时可能出现管线爆裂问题。

高含水油田集输管线结垢原因分析及治理措施研究摘要：油田开发中后期出现的高含水油田集输管线结垢日益严重,结垢带来诸如缩小管径、换热效率降低等问题;严重制约油田工艺的发展.本文通过对油田作业区结垢现状进行了系统分析,研究该油田管线结垢的主要原因，提出对应治理措施，通过运行调整、化学防垢有效改善油田管线结垢状况。

关键词：管网结垢；原因分析；治理措施前言二连油田各采油作业区普遍采用末端掺水串联集油的工艺模式，掺水采用高效三相分离器脱出的含油污水，实际运行中，掺水管线结垢严重，需化验水质找出结垢原因并提出解决方案。

1室内碳酸钙结垢趋势试验试验水样：一环回液；二环回液；三环回液；四环西回液；四环东回液；换热器前混合液；三相分离器前混合液；去水区污水出口；掺水泵出口；储罐底水。

1.1油田站内环线回液室内碳酸钙结垢趋势分析（1）试验温度≤35℃，各环线回液碳酸钙结垢趋势几乎为零。

（2）试验温度≥40℃，碳酸钙结垢趋势随着温度的升高而缓慢增加。

（3）一环回液、二环回液、三环回液及四环西回液，现场温度40-4l℃，实验室预测发生CaC0沉积量3很小，为5.0mg/L左右。

1.2油田站内集输管网室内碳酸钙结垢趋势分析（1）试验温度≤30℃，站内集输管网碳酸钙结垢趋势几乎为零。

(2)试验温度≥35℃，碳酸钙结垢趋势随着温度的升高而缓慢增加。

(3)换热器前，现场温度42℃，实验室预测将会发生CaC03沉积反应，生成C8C03沉积量为178.5～216.4mg／L。

(4)三相分离器前，现场温度61℃，实验室预测将会发生CaC03沉积反应，生成CaC03沉积量为228.7—271.9mg／L。

(5)去水区污水，现场温度58℃，实验室预测将会发生CaC03沉积反应，生成CaC03沉积量为327.6～370.9mg／L。

(6)掺水泵出口，现场温度58℃，实验室预测将会发生CaC03沉积反应，生成CaC03沉积量为268.8～297.6mg／L。

2017年10月油田注水系统结垢及治理措施李兴华张挺夏红宇吕仁仨（长庆油田分公司第三采油厂，陕西延安717507）摘要：对于油田注水系统而言，一般都会存在一定的结构性问题，国际上对于预防油田注水系统结垢都在进行努力，并且收到了一些成效。

但是，不能否认的是，在一些方面还存在瑕疵。

许多时候并不能完全兼顾简单、经济、高效以及通用等多个方面。

在这篇文章中，我们主要介绍了油田注水系统为什么会出现结垢，对其进行了简要的分析，并且在后面还提出了一些改进措施。

关键词：油田；注水系统；结垢；治理措施1油田注水系统结垢原因1.1对结垢机理进行分析对于油田注水系统而言，其结垢的原因是有很多种的。

在对结垢物的物质本质进行分析之后，我们可以其结垢物主要由碳酸与多种硫酸化合物相结合，这主要包括碳酸钡、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁以及硫酸钡等化合物。

这种沉淀化合物产生的主要原因，是由于在注水中存在成垢阴离子，在地层水中，存在成垢阳离子，两种相互反应，就会产生沉淀物。

由沉淀物的发生机理可以知道，要使得结垢现象尽可能的少，就应该在去除注水中的成垢阴离子。

1.2对上述结论进行验证验证上述结论的主要办法是（1）将油田污水同不同比例的水在常温常压条件下进行混合，将液体进行充分静置，分析沉淀物的组成部分，并且做好详细记录；（2）测试并且记录沉淀物在生产完成之后上清液的pH 值，使不同pH 值的上清液同水接触，通过比较来分析沉淀物的情况；（3）把沉淀物取出，然后将上清液进行均分，加入一定量的氢氧化钙，加入氢氧化钙的标准为使得溶液的pH 值达到8.4以上。

在高温高压下对溶液进行处理，直到溶液比较接近真实的油层，在经过一段时间之后对溶液进行观察并且记录；（4）在显微镜的观察下，我们能够发现大量结垢，而且我们还能看到由于沉淀的堆积，使得原有的比较大的孔隙变小或者被完全堵塞。

除此之外，我们还可以看到流体会由于沉淀物的阻力而受到阻塞。

在经过一系列的试验之后，我们可以发现单一地下水和注入水的结垢倾向要比混合水的结垢倾向小得多。

采油集输管线结垢及腐蚀机理分析摘要：现阶段，我国在进行石油采集的时候发现，油田的集输管线结垢及腐蚀现象日趋严重，尤其是在油田开发中后期现象更为严重。

集输管线的结垢及腐蚀现象会对采油生产造成阻碍，如会使集输管线的管径缩小或者是是换热效率降低，给生产带来安全隐患。

本文对采油集输管线的结垢及腐蚀机理进行分析，并对其提出相应的解决办法，提高采油的质量及效率。

关键词：采油集输管线结垢及腐蚀机理分析在进行油田生产时，进行到高含水阶段时油井的液量、综合含水量、矿化度、出砂程度都会在一定程度上升高，而且在不同的油井与计量站开采的小断块会因为出产位置不同而导致高含水原油中具有不同的垢离子含量，想要使原油处理的效果得到提升，就要将原油进行升温处理，这就是导致管线结垢的主要原因。

而且原油及周围环境也会对管线产生一定的影响，导致管线受到腐蚀。

因此应该采取有效措施对管线进行处理，以达到生产要求。

一.采油集输管线结垢机理分析1.原理采油集输管线通常会因为以下原因出现结垢现象。

首先，水中存在很难溶解的盐类分子，这是因为水中成垢离子相结合而产生的。

其次，因为结晶的作用，将水中的盐类分子进行重新的排列组合，得到新的微晶体，出现晶粒化的现象。

再次，大量的晶体在长期的堆积中体积变大，沉积以后变成了了污垢。

最后，在不同的条件下，结垢的产状也不尽相同。

站在结晶动力学的角度上进行分析，结垢过程就是水中的成垢离子因为在过饱和溶液中生成了结晶，并且结晶又发生了聚集和沉淀，从而产生了结垢。

2.我国现阶段缓解结垢现象的技术2.1接转战分水想要对集输管线结垢现象加以预防，接转战分水是解决这一问题的首选方案。

可以在将结垢的根源彻底消除的同时。

降低输油管线在进行输送时其中包含的钙、镁离子的数量，减少结垢的发生几率，保证输油过程的安全。

想要降低油田的集输管线结垢程度，可以采用将污水处理后回注的办法，以此缓解管线结垢。

2.2加药防垢现阶段市面上有很多种类的阻垢剂，各类阻垢剂在油田也被广泛的应用。

油田注水开发过程中结垢现象的防治摘要：石油是保障国家能源安全的一种重要的方式，对于促进地方经济，发展国家能源有着非常重要的意义。

很多油田在实际开发的过程中，会出现结垢现象，但是结垢现象会容易导致后期的开采出现阻力和细菌的产生，导致开采石油内部的大量细菌滋生，增加了油井内各种设施设备加快腐蚀的速度，给油田企业造成大量的经济损失。

基于此，本文将结合油田注水开发过程中结垢现象出现的原因进行分析，并从经济发展的角度分析对于结垢现象的防治措施，促进油田企业的健康发展，获得更好的经济收益。

关键词：油田注水开发；结垢现象；产生原因；防治措施；研究1.油田注水结垢现阶段，在油田开发过程中，为了保证储层相应的水压，提高油田开发效益，普遍采用注水技术。

目前，油田注水技术一般有三种方法，一是采用清水注入法，即完成油田地下水的注入。

二是采用污水注入法，即从油层注水。

三是海上油田注水方式，采用海上注水方式。

此外，还有混合注水方法。

目前，油田注水过程中存在许多问题，如注钙和注二氧化碳的混合。

诸多问题导致注钙与注二氧化碳不相容，氢硫基团浓度急剧增加。

严重时会出现阻塞油层现象，使油层渗透效率降低，给油田中的油层造成很大的损失；而部分井筒以及井内设备结垢处理会限制管线的流通空间，从而增大摩擦力，也容易为细菌提供滋生的环境，增加了井下油井设备的锈蚀程度，减少了井设备的使用时间，严重时还会发生设备热效率的降低，导致管线爆裂，最后出现大面积停工的现象，严重危害油田设备的正常工作，使采油技术生产急剧减少[1]。

目前，我国各大油田公司已经开始就预防结垢处理的对策开展了研究，但问题依然存在。

油田地面注水技术措施的实际应用是通过注水井将合格的水注入井底油层，注入后的水流沿水线方向均匀地推向井内，使油流被驱出井外，从而提高油井的产油量。

注水过程是人工向地表提供能量的过程，是提高油田二次采油率的主要手段，注采模式已广泛应用于油田企业生产的各个阶段。