下载文档原格式
《油田污水防垢与缓蚀技术研究》篇一一、引言油田生产过程中，污水的处理一直是一个重要的环节。
其中，防垢与缓蚀技术是保护油田设备、提高生产效率、降低生产成本的关键技术。
本文将针对油田污水的防垢与缓蚀技术进行深入研究，分析现有技术、探讨技术改进及发展方向。
二、油田污水现状及防垢缓蚀需求油田污水主要包括生产过程中的采出液、油泥、岩屑等混合物。
这些污水具有高矿化度、高硬度、高含油量等特点，且在流动过程中容易产生结垢和腐蚀现象。
结垢现象会导致管道堵塞，降低设备运行效率，甚至引发安全事故；腐蚀现象则会导致设备损坏，缩短设备使用寿命，增加生产成本。
因此，防垢与缓蚀技术在油田污水处理中具有重要地位。
三、油田污水防垢技术研究目前，油田污水防垢技术主要包括物理法、化学法及生物法等。
物理法主要通过物理手段如过滤、磁化等手段去除水中的杂质和矿物质，从而防止结垢。
化学法则通过添加防垢剂来螯合或分散水中的矿物质，防止其结晶并附着在设备表面。
生物法则利用微生物代谢过程中产生的生物活性物质来防止结垢。
在实际应用中，应根据油田污水的具体情况选择合适的防垢技术。
针对现有技术的不足，我们可以进一步研究新型的防垢材料和防垢剂。
例如，研究具有高吸附性、高稳定性的新型吸附材料，用于去除水中的矿物质；研究具有高效螯合能力、低毒性的新型防垢剂，以降低对环境的污染。
四、油田污水缓蚀技术研究油田污水的缓蚀技术主要包括阴极保护、阳极保护和添加缓蚀剂等方法。
阴极保护和阳极保护是通过改变金属的电位，使其处于受保护状态，从而防止腐蚀。
而添加缓蚀剂则是通过在污水中添加具有缓蚀作用的化学物质，来减缓设备的腐蚀速度。
在实际应用中，应根据设备的材质和工作环境选择合适的缓蚀技术。
针对缓蚀技术的进一步研究，我们可以关注新型缓蚀剂的研发和应用。
新型缓蚀剂应具有高效、低毒、环保等特点，能够适应不同材质和工况的设备。
此外，还可以研究缓蚀技术与其它防腐技术的结合，如与防垢技术、生物防护技术等相结合，以提高防腐效果。
《油田污水防垢与缓蚀技术研究》篇一一、引言油田开发过程中，由于注入水、采出液及地层中各种化学物质的混合，产生了大量的油田污水。
这些污水中含有大量的矿物质、油类、气体及其他杂质，如不进行有效处理，不仅会对环境造成严重污染，还会导致生产设施的结垢和腐蚀问题，严重影响油田的正常生产。
因此，油田污水的防垢与缓蚀技术研究显得尤为重要。
二、油田污水防垢技术研究1. 防垢原理防垢技术主要是通过改变水中的矿物质成分，降低或稳定矿化度，抑制结垢物质的生成和沉积。
同时，采用物理或化学方法清除已经生成的垢。
2. 技术方法（1）物理方法：包括机械清洗、超声波防垢等。
其中，超声波防垢技术通过声波振动和空化作用，有效防止和清除垢的生成和沉积。
（2）化学方法：主要通过向污水中加入防垢剂，改变水中的成垢离子平衡，阻止或减少垢的生成。
防垢剂种类繁多，需根据具体水质条件进行选择。
3. 技术应用防垢技术已在许多油田得到广泛应用，通过选择合适的防垢方法和防垢剂，可以有效降低油田污水的结垢问题，提高生产效率。
三、油田污水缓蚀技术研究1. 缓蚀原理缓蚀技术主要是通过添加缓蚀剂，减缓或阻止金属设备的腐蚀过程。
缓蚀剂能够在金属表面形成一层保护膜，隔绝金属与腐蚀介质的接触，从而达到减缓腐蚀的目的。
2. 技术方法（1）选择合适的缓蚀剂：根据水质条件和设备材质，选择合适的缓蚀剂。
缓蚀剂种类繁多，包括无机缓蚀剂、有机缓蚀剂等。
（2）合理投加量：根据水质条件和设备情况，确定合适的缓蚀剂投加量。
投加量过多或过少都会影响缓蚀效果。
3. 技术应用缓蚀技术在油田生产中具有重要意义，通过合理使用缓蚀剂，可以有效减缓设备腐蚀速度，延长设备使用寿命，降低生产成本。
四、结论油田污水的防垢与缓蚀技术研究对于保障油田正常生产和环境保护具有重要意义。
通过采用物理、化学等方法进行防垢处理，可以有效降低结垢问题；而通过合理选择和使用缓蚀剂，可以减缓设备腐蚀速度，延长设备使用寿命。
《油田污水防垢与缓蚀技术研究》篇一一、引言随着全球经济的不断发展，对石油能源的需求不断增长。
油田开采与生产过程中，污水的处理显得尤为重要。
尤其是污水中的结垢和腐蚀问题，严重影响了油田的正常运行和设备的寿命。
因此，油田污水防垢与缓蚀技术的研究，对于保障油田生产的稳定性和设备的长期运行具有重要意义。
二、油田污水结垢问题油田污水中含有大量的矿物质、盐类以及其他杂质，这些物质在一定的温度和压力条件下容易发生化学反应，形成难溶性的盐类沉淀物，进而在设备、管道等表面结垢。
结垢会导致管道内径减小，流动阻力增大，降低生产效率；同时还会对设备造成腐蚀，缩短设备的使用寿命。
三、防垢技术研究为了解决油田污水的结垢问题，防垢技术的研究显得尤为重要。
目前，常用的防垢技术主要包括物理法、化学法和生物法。
1. 物理法防垢技术：主要通过物理手段改变水中的结垢物质的存在状态，如利用磁场、电场等物理场的作用，改变水分子和盐类离子的结构，从而抑制结垢。
2. 化学法防垢技术：通过向污水中加入化学药剂，改变水中的化学环境，使结垢物质难以形成或快速溶解。
常用的化学药剂包括阻垢剂、分散剂等。
3. 生物法防垢技术：利用微生物或其代谢产物来抑制结垢。
生物法防垢技术具有环保、无污染等优点，是未来防垢技术的重要研究方向。
四、缓蚀技术研究缓蚀技术主要用于减缓油田设备、管道等金属材料的腐蚀。
目前，缓蚀技术主要包括表面处理技术和内防腐技术。
1. 表面处理技术：通过在金属表面涂覆防腐涂料、镀层等手段，隔绝金属与腐蚀介质的接触，从而达到减缓腐蚀的目的。
2. 内防腐技术：通过向介质中添加缓蚀剂，改变金属的电化学性质，使其在腐蚀环境中形成保护膜，阻止腐蚀的进一步发展。
五、技术应用及发展趋势在实际应用中，应根据油田污水的具体情况，综合运用防垢和缓蚀技术。
同时，随着科技的不断进步，防垢和缓蚀技术也在不断发展。
未来，油田污水防垢与缓蚀技术将更加注重环保、高效和智能化。
目录第一章概论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第一节油田开发中面临的主要问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1第二节防垢领域研究中存在的主要问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1第二章注水工程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 第一节注水供水与注水水质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4第二节油田注水水质处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7第三节注水地面工程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9第三章油田注水开发中的防垢现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 第一节油田注水开发中的防垢现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 第二节油层结垢伤害防治对策⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11第四章常见阻垢剂的阻垢机理性能及应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 第一节常见阻垢剂的阻垢机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 第二节常见阻垢剂的性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18第一章概论第一节油田开发中面临的主要问题石油开发过程中提高原油采收率是一个颇具普遍性的问题。
在我国低渗透油藏储量约有40×108t ，一些老油田含水率已达80％～90％，但此时仅采出地下石油储量的1 ∕3，还有2∕3 的石油储量用常规的办法无法开采。
目前我国投入开发的低渗透油田的储量占总动用储量的比例越来越高，而未动用地质储量中所占的比例更大。
注水开发是目前保持地层压力和提高采收率的主要手段之一，以为国内外广泛采用，我国大部分油田也都采用注水开发的方式。
然而我国的油田注水开发过程中存在许多亟待解决的问题，油层结垢伤害就是其中常见的严重问题之一。
目前普遍认为，油田注水工艺需要考虑的主要问题是堵塞、结垢、腐蚀三大因素，尤其是油田结垢本身就是导致注水井和油层堵塞、腐蚀的重要因素。
油田防垢技术简介闫方平一、油田结垢现状调研及原因分析目前，我国大部分油田采用了注水补充能量的开发方式，油田注入水通常有三种：一是清水，即油区浅层地下水；二是污水，即与原油同时采出的地层水，经处理后可回注到油层；第三种是海水；也有将不同水混合注入的。
国外一些油田如North Sea oilfield普遍采用注海水的方法。
随着注入水向油井推进，使油井含水率不断升高，最终导致油井近井地带、采油井井筒、井下设备、地面管线及设备出现严重的结垢现象；此外，当系统的温度、压力和pH值等发生变化时，地下储层、射孔孔眼、井筒、井下泵、地面油气集输设备管线内也会形成结垢；同时，如果采用回注污水的开发方式，还可能导致注水泵、注水管线及注水井底结垢。
结垢物主要为钡、锶、镁、钙的硫酸盐或碳酸盐，同时由于CO2、H2S和水中溶解氧的存在，还可能生成各种铁化合物，如碳酸铁、三氧化二铁、硫化铁等。
结垢通常造成生产管线或设备堵塞，增加修井作业次数，缩短修井作业周期；同时，结垢还易造成油层堵塞、产液量下降和能源浪费，阻碍了原油的正常生产，严重时还会造成抽油杆拉断，油井关井，甚至报废，造成很大的经济损失。
国内外大量油田清、防垢实践表明，根据油田实际情况，对油田水结垢、防垢的机理进行系统研究，进而采取相应的防治措施可以减轻或消除结垢对油田生产的不利影响。
1、油田结垢现场调研一般来讲，对一个油田结垢问题的研究总是始于现场调研，目前国内外已有很多结垢现场调研方面的报道。
其中，国外以前苏联、国内以长庆油田的研究最为系统全面。
总体来看，现场调研内容主要包括结垢形成的位置、垢物的成分、结垢成因的初步研究和结垢对生产的影响等，调研手段主要有观察描述、统计分析、垢物的分析鉴定等，有的油田甚至为研究油层内结垢而专门钻了检查井。
从大量的现场调研成果来看，主要得到以下认识：(1) 在地下储层、井筒、地面油气集输设备管线以及地面注水设备管线内均可能产生结垢，结垢可能发生在各种采油井（自喷井、抽油井或气举井）中，但最多的是抽油井。
油田污水防垢除垢防腐技术研究第一章绪论1.1课题研究背景与意义1.1.1课题研究背景油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。
各油田或区块的水质成分复杂、差异较大，处理后回注水的水质要求也不一样，因此处理工艺应有所选择。
为了能合理地、经济地选择水处理工艺流程，应对各单项工艺或组合工艺的处理功能有所了解。
我国油田污水处理回注的整体技术、工艺、管理水平低，不能及时引进、消化国际先进的技术与设备，没有借鉴国外先进的管理经验，这也是我国大部分油田污水处理回注站处理效率低、水质无法达标的主要原因之一。
早期的石油开发称为一次采油，主要是依靠油层自有的能量进行采油，其采收率较低。
二十世纪以来，为提高石油的采收率，开始推广以补充油藏能量为主的注水、注气的二次采油技术。
随着不断的开发，中国的大部分陆上油田已经进入了高含水期，采出液综合含水率高达80%以上，部分油田已超过90%，为达到稳产保产的目的，我国大庆、胜利、辽河等主力油田又发展了施予能量货主如去油剂开采油层残余油的三次采油技术。
在以自喷方式开采的一次采油中，其采出液含水率很低。
在二次采油过程中，我国绝大部分油田是采用注水开发方式，注入水随原油一同采出，使采出液含水率不断上升，加大油田污水处理压力。
在三次采油过程中，我国多采用注聚合物驱油。
油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。
各油田或区块的水质成分复杂、差异较大，处理后回注水的水质要求也不一样，因此处理工艺应有所选择。
为了能合理地、经济地选择水处理工艺流程，应对各单项工艺或组合工艺的处理功能有所了解。
我国油田污水处理回注的整体技术、工艺、管理水平低，不能及时引进、消化国际先进的技术与设备，没有借鉴国外先进的管理经验，这也是我国大部分油田污水处理回注站处理效率低、水质无法达标的主要原因之一[1]。
油田污水水质复杂，含有许多有害成分。
第一作者简介：潘爱芳，女，41岁，高级工程师，博士生，开发地质收稿日期：2003-12-24文章编号：0253-9985（2004）01-0097-05油田注水开发中水源混配防垢技术潘爱芳1，2，曲志浩1，马润勇3（1.西北大学地质学系，陕西西安710069； 2.西安建筑科技大学理学院，陕西西安710055；3.长安大学地质工程与测绘学院，陕西西安710054）摘要：为解决油田结垢伤害问题，国内外采用了多种除垢方法，如加防垢剂、酸洗除垢、高压射水流除垢等，并针对不同油田、结垢特点开发了不同的除垢、防垢产品。
但到目前还没有一种经济实用、简单易行、高效无污染的方法。
水源混配防垢技术是将地层水或油田污水与注入水混合，在地表以最佳比例混配，用Ca （OH ）2溶液调节pH 值，当pH 值大于8.35，溶液中Ca 2+，Ba 2+，Sr 2+，Fe 3+，Fe 2+等阳离子和OH -，CO 2-3，HCO -3，SO 2-4，S 2-等阴离子发生反应，全部生成沉淀。
一方面可去除水中的成垢离子，避免地层水和注入水在油层内相遇结垢，达到保护油层的目的；另一方面，使铁进入腐蚀钝化区，防止输水管道的结垢与锈蚀。
通过模型实验研究，该方法不仅可防止油层结垢伤害、输水管道的结垢与锈蚀，实现油田污水的再利用，大大降低采油成本，而且也适用于各种油田的注水开发。
关键词：结垢机理；注入水；油田污水；防垢措施；水源混配中图分类号：TE 357.61文献标识码：AScale control through water mixing in waterflooding oilfieldsPan Aifang 1，2QüZhihao 1Ma Runyong 3（1.Geological Department of Northwest University ，Xi'an ，Shaanxi ；2.Xi'an University of Architecture and Technology ，Xi'an ，Shaanxi ；3.College of Geological Engineering and Geometry ，Chang'an University ，Xi'an ，Shaanxi ）Abstract ：Scale control through water mixing is an economically applicable ，simple ，highly effective and pollution free technology.Injection water is mixed with formation water or produced water in optimum proportion at surface.Ca （OH ）2solution is used to control pH value.All the cations ，such as Ba 2+，Ca 2+，Fe 3+，Fe 2+and Sr 2+and an-ions ，such as OH -，CO 2-3，HCO -3，SO 2-4and S 2-will be precipitated from the solution through reaction when the pH value in the mixed water is above 8.35.On the one hand ，the scale-forming ions are removed and scaling is pre-vented when formation water mix with injection water in oil reservoir ，so as to protect the oil reservoir.On the other hand ，iron would be in a passivation state of corrosion ，and water pipeline would be prevented from scaling and rust-ing.Experimental studies show that this technology can not only control scaling and damaging of oil reservoir and scal-ing and rusting of water pipeline ，so as to realize reutilization of produced water and to reduce production cost ，but is also applicable for waterflooding in various oilfields.Key words ：scaling mechanism ；injection water ；produced water ；scale prevention ；water mixing结垢是油田注水开发过程中产生油层伤害的常见问题。
