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浅析油井结垢机理及清防垢技术摘要：油田在开发过程中，随原油由油层被举升至地面，外界温度、压力、流体流速等因素的变化会引起无机盐类会在油井管网或地层上形成沉积，造成油井结垢。
本文主要阐述了油田开发过程中油井结垢的主要机理、结垢所带来后续问题及目前油田主要防垢对策，对油田防垢具有一定的借鉴意义。
关键词：油井结垢机理清垢防垢技术一、前言目前，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；也有将不同水混合注入的。
随着注入水向油井推进，使油井含水率不断升高，同时伴随温度、压力和pH值等发生变化时，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。
二、结垢对油井的危害首先，油田中油井中存在的结垢沉积会影响原油开采设备的功能，严重的油垢会造成设备的堵塞。
其次，油井中存在着不同程度的结垢，会造成油井井下附件及采油系统设备在沉积结垢下不同程度的腐蚀。
此外，油井上的结垢还可能导致缓蚀剂和金属表面无法形成表面膜，降低了缓蚀剂的作用，缩短了系统管道的寿命，严重情况下则会造成腐蚀穿孔现象，导致油井的管柱故障。
再次，结垢造成油层堵塞、产液量下降和能源浪费，阻碍了原油的正常生产，导致增加修井作业次数，缩短修井作业周期，严重时还会造成井下事故，导致油井关井，甚至报废，造成很大的经济损失。
三、油井结垢机理1.结垢机理油田中常见的结垢机理分为以下四种：1.1自动结垢油井中水和油一起存在，不同采油工艺会造成水油的比例的改变，在水油相溶中发生了不同程度的比例改变，就会使得水油成分多于某些油井中的矿物质溶解度，造成不同程度的结垢产生，这种情况称为自动结垢。
碳酸盐或者硫酸盐形成沉积结垢之后会因为井下流动形成阻碍、筒内自有压力、温度的高低变化发生沉积。
高矿化度盐水在温度严重不均衡的情况下也会产生氯化钠。
同时，含有酸气的采出流体会形成碳酸盐结垢，进行原油开采时，因为压力下降也会造成流体脱气，使得ph值增高，结垢程度加重。
简述油田管线除垢防腐技术在油田工程中，需要使用大量的管道，这些管道多是金属材质，在传输原油的过程中，会受到具有腐蚀性物质的影响，使金属发生化学反应，从而导致管道出现腐蚀现象。
另外，受到外部压力的影响，原油化学元素中的离子会出现相互作用的现象，这使得管道内部出现了結垢，如果不及时处理这些现象，会导致原油的运输中断，而且还会对周围环境造成一定破坏。
油田管道的防腐以及除垢技术对油田工程的正常运行以及经济效益有着较大的影响，通过本文的分析希望可以引起相关部门的影响。
1、油田管线结垢与腐蚀现象产生的原因1.1结垢现象出现的原因油田管线内部出现结垢现象一般是由两种因素导致的，一种是在对原油进行开采时，会接触到地层中的水，而这些水中含有高浓度的盐离子，很容易导致结垢现象，在抽地下原油时，还会受到地层压力的影响，在一定的温度以及水成分条件喜爱，会打破地层化学平衡，所以，油田管线内部出现了大量的污垢。
另一种是油田管线接触了两种或两种以上的水，并且这几种水是无法相互融合的，在混合在一起后管线受到了结垢离子的作用，所以出现了污垢。
1.2腐蚀现象出现的原因油田管线出现腐蚀的原因主要有两种，一种是管线的腐蚀层出现了老化现象，腐蚀层出现了损坏，这一现象一般是由沥青管道在运输与吊装过程中受到的磨损引起的。
在管线补口的位置极容易受到破坏，该位置的质量比较低，防腐层经常会受到损害。
在对油田管线进行铺设时有时还会受到人工因素的影响，铺设人员没有按照相关规定进行操作，导致防腐层的质量不达标，所以管线出现了腐蚀现象。
另一种原因与原油所含成分有关，在传输原油的过程中，会受到具有腐蚀性介质的影响，而管线一般都是由金属材料构成的，与介质发生化学反应后，就会导致腐蚀现象的出现。
2、油田管线除垢防腐技术2.1油田管线除垢技术2.1.1投放防垢剂投放防垢剂在油田管线除垢工作中有着广泛的应用，这是一种通用的技术，不会受到结垢位置以及结垢类型的影响，在任何环境下都可以发挥出良好的防垢效果。
第二部分油田防垢技术结垢是海上采油工程中常遇的问题，海上采油工程的很多领域都要接触各种类型的水如淡水、海水、地层水、水井水等，因此结垢的现象会出现在生产中的各个环节，给生产带来严重的影响，使生产中的问题更加复杂化。
地层结垢会造成地层堵塞，使注水井不能达到配注量，油井产能大大下降；在井筒中结垢增加了井下的起下维修作业，严重的造成注水井、油井的报废；结垢还会造成地面系统中管线、输送泵、热交换器的堵塞，影响原油处理系统、污水处理系统的正常操作，增加了设备、管线的清洗和更换费用；水垢的沉积还会引起设备和管道的局部腐蚀，在很短的时间内出现穿孔，大大减小了使用寿命。
一、油田水结垢机理结垢就是指在一定条件下，水相中对于某种盐出现了过饱和而发生的析出和沉积过程，析出的固体物质叫做垢，主要是溶解度小的Ca、Ba、Sr 等无机盐。
结垢分为三个阶段，即垢的析出、垢的长大和垢的沉积。
在这个过程中主要作用机理为结晶作用和沉降作用。
1、结晶作用当盐浓度达到过饱和时，首先发生晶核形成过程，溶液中形成了少量盐的微晶粒，然后发生晶格生长过程，形成较大的颗粒，较大的颗粒经过熟成竞争成长过程进一步聚集。
图1 碳酸钙的溶解与析出曲线1—溶解；2—析出对于微溶盐类如碳酸钙，通常析出浓度远大于饱和浓度。
图1是用等浓度的钙硬度和碱度（以CaCO2计）作纵坐标，以温度作横坐标，得到碳酸钙溶解度曲线和碳酸钙结晶析出曲线。
该图分成三个区域：沉淀区、介稳区和溶解区。
介稳区出现的原因是在晶格生长的过程中，由于受到水中离子或粒子的扩散速度的影响，或者说受传质过程的控制造成的。
若盐类在水中的溶解度较大，则水中溶解的离子和粒子浓度都较高，晶核形成后很容易生长，这时盐类的溶解度曲线和晶体析出曲线基本重合，因而不存在介稳区。
但在微溶或难溶盐类的饱和溶液中，由于离子和粒子的浓度都很低，因此晶核形成后晶格并不生长，只有在离子或粒子浓度较高的过饱和溶液中，晶格才开始生长和析出晶体。
试论油井井筒结垢及防治措施油井井筒结垢是指在油井钻井、完井、生产过程中，由于地层水和地层流体中的溶解物和悬浮物质沉积，形成一层坚硬的沉积物，被称为垢。
油井井筒结垢严重影响油井的正常运行，降低了采油效率，导致生产量下降。
油井井筒结垢的防治措施非常重要。
一、油井井筒结垢的类型油井井筒结垢可以分为多种类型，其中常见的有：1. 碳酸盐结垢：主要由钙、镁、铁等金属离子与碳酸根离子结合而成，常见的有石灰石、方解石等。
2. 硫化物结垢：主要由硫化物沉积而成，常见的有黄铁矿、黄铜矿等。
油井井筒结垢的形成原因主要有以下几点：1. 溶解物沉积：地层水和地层流体中的溶解物质在高温高压条件下难以溶解，形成结晶沉积。
2. 悬浮物沉积：地层水和地层流体中的悬浮物质在流动过程中受到阻力，沉积在油井井筒内壁，形成垢。
3. 油气凝析：油井井筒中的油气在高温高压条件下凝析为液体，在流动过程中与地层水和地层流体中的溶解物质结合生成结垢物质。
为了阻止油井井筒的结垢现象，需要采取一系列的防治措施，主要包括以下几点：1. 预防措施：（1）在井筒设计和完井时尽量减少流体中的悬浮固体和溶解物质的含量，避免结垢物质的沉积。
（2）控制地层水和地层流体的水质，尽量减少水中的溶解物质含量。
（3）采取适当的油井开发措施，使油井井筒内的温度和压力维持在适当范围内，防止油气凝析和结垢的发生。
（1）定期对油井井筒进行清洗，采用机械、化学和物理等方法清除沉积在井筒内壁的结垢物质。
（2）采用超声波和高压水射流等技术，对沉积物进行机械冲刷和超声震荡，提高清洗效果。
3. 防垢剂的使用：（1）在油井中加入适量的防垢剂，可以改变地层水和地层流体中的离子浓度和酸碱度等物理化学性质，防止结垢现象的发生。
（2）使用防垢剂时需要注意剂量和使用方法，避免对油井生产造成不良影响。
4. 技术改造：（1）采用先进的油井井筒结构和材料，提高抗垢和抗蚀性能。
（2）采用先进的油井井筒监测技术，及时了解井筒内的结垢情况，制定相应的防治措施。
油田井下工具防腐防垢技术研究油田井下工具的腐蚀结垢原因有很多，碳酸亚铁、氧化亚铁、硫化亚铁、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁等都是导致工具结垢腐蚀的具体元素，针对这些情况，企业必须制定出合理的解决措施。
应用发兰处理、镀铭、镍磷镀、离子渗氮技术、渗氮油管等办法改善现状，促进油田井下开发工作更好更快地进步。
标签：油田;井下工具;防腐防垢技术1腐蚀原理1.1化学腐蚀通常是指在非电解质的环境中直接与金属发生的化学腐蚀反应，该腐蚀是表面性的，不易与金属发生更深层腐蚀。
如：4AL+3O2→2AL2O3，在金属表面形成保护膜，它发生的环境常常是气体与金属的反应，发生化学腐蚀的广泛性和危害性不及电化学腐蚀。
1.2电化学腐蚀通常是指在所处环境中电解质发生的有电子转移的腐蚀。
金属与液态输送介质或水及其溶解物接触时，所形成的化合物能溶解或电解质深入到已腐蚀和未腐蚀的界面，腐蚀的过程可向金属的深部蔓延，含有溶解物的水或其他的电解质溶液液相时电流的导体，于是发生并加速腐蚀的电化学过程。
在采油生产中电解溶液成分丰富，电化学腐蚀更广泛造成危害更大是本文探讨的重点。
1.3细菌腐蚀微生物腐蚀也是油管腐蚀的一个因素，如硫酸盐还原菌使金属壁面形成蚀点，其产生的H2S还可以增加水的腐蚀性。
此外还有腐生菌在金属管壁表面的堆积结垢形成垢下腐蚀，尤其是杂容易造成细菌堆积的台阶等不平滑处，如节箍处。
现场对腐蚀管壁的分析也是在油管节箍处腐蚀较为严重。
其次是腐生菌及铁细菌。
2油田井下工具防腐防垢技术的应用2.1发兰处理、镀铭、镍磷镀的应用我国油田井下工具防腐防垢技术中应用最多的就是电法保护制、衬里制、涂层制及缓蚀制等。
对于油田井下工具而言，涂层是最有效的保护方法之一，操作比较简单，在专业领域也将其称之为表面处理技术，例如发兰处理、镀铭、镍磷镀。
油田井下开发是一个长期的过程，而整个过程的顺利实施都离不开工具的帮助，而在工具防腐方面，则可以应用发兰和镀络等方法，这两种方法有着比较好的防腐蚀效果。
