浅析注水井套管除垢技术的研究与应用

■ 技 木 ・ 疸 用 ， Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＆ Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
大 港 南部 油 田注 水 管 道除 垢 节能 技 术 的 应 用
郭 成平 常铭 赵 留阳 于嘉 亮 宁 亚军 （ 大港油田公司第三采油厂工艺所）
摘 要 大港 油 田南部 地 区污水 水性较 差 ，污水矿 化 度 高，温度 高 ，因此 ，地 面管 网结垢 现
回 注 污 水 水 质 形 成 二 次 污 染 ，影 响 油 田 注 水 开 发 。
表１ 部 分 管道 二 次 污 染 取 样 数 据
目一 污
ｌ Ｏ ． ４ 冒 四 注 １ ５ ． ０ 官 ｌ ２ 站 ２ ７ ． ６ 官３ ３ － ５ ７ ２ ６ ． ０
官一污
ｌ Ｏ ． ４ 官 八 注 １ ６ ． ２ 官９ 站 １ ６ ． ８ 官３ ３ — ７ ４ ４ ９ ． ４ 自一 注 ７ ． ２ 自１ 站 ８ ． ４ 自８ — １ １ ２ １ ． ０
目前 在 用 的 １ ０ ０ 条 注 水 系 统 管 道 中压 损 超 过 ３ ． ０ ＭＰ ａ １ ． ２ 水 质 二 次 污 染 严 重
的有 ２ ０条 ， 总 长 度 ２ ６ ． ２ ｋ ｍ， 平 均 压 损 达 到 ４
多 年来 ，只重视 污 水处 理系 统表 面 的运行 ，对
功 ，达 到 了预期 的 效 果 ，经 济及社 会 效 益显 著 。 实现初 期 日节 电 ２ ６ ３ ２ ０ ｋ ｗ ｈ ，注水 管 道压损 平
均 降低 ４ Ｍ Ｐ ａ ，解 决欠 注 井 ５ ８ 口 ，增 加 注水 量 １ ７ ８ ３ ｍ 。 ／ ｄ ，节省 管道 更换 费用 ６ ５ ０ 万元 ，而且 降
ＭＰ ａ ；在 用 的 ４ ８ ４ 条 注 水 井 单井 注 水 管 道 中压 损 大 污 水 处 理 系统 的运 行过 程 控 制 及 日常 管 理 不到 位 ， 于３ ． ０ ＭＰ ａ 的６ ８ 条 ，总长 度 ３ ８ ． ８ ６ ｋ ｍ，平 均压 损 ５ ． ８ 储 罐定 期 清砂 、排 污 的制度 没有 形成 ，大部 分储 罐 ＭＰ ａ 。 由于 管 道 结 垢 严 重 压 损 大 ，管 道 末 点 压 力 沉 砂 、积油 ，造成 水 质严重 的二 次污染 （ 表 １ ） 。 低 ，造 成注 水井 欠注 、系统无 功 损耗增 加 ，同时对

59在油田开发过程中，通过专门的注水井将水注入油藏，保持或恢复油层压力，以提高油藏的开采速度和采收率。

井下管柱直接和流体接触，因此它也是油田生产过程中最容易产生垢的地方。

结垢给注水带来严重危害，降低注水系统效率，堵塞油层，使注水压力不断上升。

同时，还给分层测试带来严重困扰，影响测试调配的开展，有时造成仪器落井，有时需起出管柱进行重新分注。

为解决井筒结垢对测调工作的影响，降低注水井作业成本，本文就水井结垢的危害、原因分析以及如何不动管柱清垢进行研究应用，通过物理清垢、化学清垢相互结合，完成井筒治理，有效延长水井作业周期。

1 分注井结垢对测调工作造成的影响2018年分层测试中因仪器遇阻遇卡导致不能测试的井有82口，其中因结垢遇阻的42口中，占全油田分注井数的6.6% ，这部分水井的无法进行正常调配，有时还造成仪器、工具的遇阻遇卡，严重影响施工效率。

1）投捞水嘴或测流量时，仪器、工具下不到层位。

在进行流量测试或投捞水嘴过程中，由于井筒结垢较为严重，造成流量计、投捞器在油管内或配水器位置遇阻，无法完成下放仪器和工具。

2）能进行流量测试，但无法进行分层调配。

水井测调一体化施工过程中，仪器能够到达各个层位，也能进行分层流量测试，但可调水嘴顶部结垢，投捞器的打捞爪在过偏配时，找不到可调水嘴顶部，无法完成和可调水嘴的对接，造成调配失败。

3）能进行流量测试，也能进行投捞，但水嘴捞不上来。

在进行投捞水嘴施工过程中，因长期结垢生锈等原因影响，堵塞器在偏孔中受阻，投捞器在捞住堵塞器后，提升负荷过大，拉断钢丝绳，造成落井事故。

4）可调水嘴结垢，无法进行分层调配。

水井测调一体化施工过程中，仪器能够到达各个层位，仪器和可调水嘴也能正常对接，但可调水嘴结垢，造成水嘴开关转不动，无法正常调配。

2 对水井结垢原因分析在检管作业施工时，发现部分水井井下结垢严重，通过采样分析，注水井结垢的成分主要是碳酸钙、硫化亚铁钙、松软油泥、砂及其它杂质。

采油厂注水井筒腐蚀结垢防治及现场应用分析作者：许焕春来源：《石油研究》2019年第13期摘要：针对水处理系统，产生腐蚀结垢的主要位置便是，注水管线内壁、加药系统、注水泵进出口、注水井筒。

因为一些外在因素，会导致穿孔以及支线发生刺漏的情况。

所以，相应的采油厂注水井筒腐蚀结垢防治工作十分关键，需要应用一系列的措施，以便有效预防采油厂注水井筒腐蚀结垢问题。

因此，本文针对采油厂注水井筒腐蚀结垢防治及现场应用给出了详细分析。

关键词：采油厂注水井;防腐蚀;防治在当前的油田开采中，已经可以成熟应用注水采油技术，保障了油田的生产经济效益。

但由于这项作业的开展，产生的问题也比较突出，如油套管柱和地面设备发生腐蚀结垢等。

使得油田的高效开发受到了影响，带来了非常大的安全生产隐患。

所以，针对注水井筒腐蚀结垢情况，要给予高度重视，探寻积极有效的防治方式，以便实现防护井筒的效果。

1、概况某采油厂，油藏埋深的深度为1000m-1500m之间，平均孔隙度为13.98%，渗透平均率为14.19×10-3 m-2、原始地层压力平均为7.50MPA，地层温度平均为37.92℃。

6号联合站设计规模大概为1800m3，对于水源的处理以及本站管输长2层将污水产出。

对应的注水井为60口，每天的注水量为1060.8m3，井口压力平均3.6MPA，注水井井深为900m，分层注水，其形式为将清污混注[1]。

在水处理系统当中，主要出现腐蚀结垢的位置为注水管线内壁、加药系统、注水泵进出口、注水井筒。

因为不同的污水回注站对于回注的时间有所提升，所以站内注水管网和站外注水干线，穿孔以及支线发生刺漏的情况严重。

2、腐蚀结垢防治的针对性措施分析腐蚀结垢是因为受到各种因素的影响，所以要结合实际情况以及对规律的探寻，制定相应的防治措施，最后确定方案。

如利用对防腐防垢药剂的投加，可对腐蚀结垢给予控制，实现最佳的保护效果。

具体应用的方式为：借助除氧剂，先将回注水质溶解氧消除，以便最大程度的降低腐蚀，之后放置相应剂量的PH调节剂，可进一步提升水质碱度，从而抑制腐蚀的发生。

分层注水管柱酸洗除垢技术分层注水管柱酸洗除垢技术1 基本原理大庆油田的垢质都能用酸溶解，只是不同的设备结垢成因不同，因此用酸的配方不同，需要根据结垢的垢质成分，调配酸液的配方。

早期和现在大庆油田都试验和应用过酸洗除垢技术，而在注水井管柱上，应用的条件必须是可洗井管柱，并且结垢量较轻，而对于较重结垢量和不可洗井管柱而言，现有的方法无法解决酸溶解后垢质碎屑颗粒的返排问题。

分层注水管柱密闭酸洗除垢技术采用酸液溶垢，密闭循环返排的方法进行除垢排垢，清洗管柱。

注水井关井后，管柱内压力逐渐下降，达到一定程度后，稳定在某一压力值，这个压力值远远低于注水压力，一般分布在2.0～6.0MPa之间，在关井状态下，管柱内的液体是相对静止的（当层间压差过大时，可能会出现窜流），打开井口阀门，井内液流返出。

如果地面进行常压清洗，地层的返出液会不断稀释酸液，降低溶垢效果，因此设计了密闭酸洗的方法，使地面设备与管柱、地层处于同一压力系统下，控制地层水尽可能少地返出或不返出，减少对酸液的稀释，保证除垢效果。

2 技术关键及解决途径2.1 中心管柱标准油管内径62mm，总容积3.6m3，为使酸液在油管内循环，必须下入一中心管柱，注入方式为从中心管柱注入，从油管返出，而空心抽油杆的各项技术指标能够满足这一要求。

空心抽油杆有多种规格，其中杆外径35mm、内径25mm、接箍外径40mm的空心抽油杆比较适合这一技术要求。

如果使用这种空心抽油杆，管柱的总容积下降为3.0m3。

2.2 酸对管柱腐蚀的控制分层注水井油管有防腐油管和普通油管二种，防腐油管具有一定的耐酸碱性，普通油管则不能承受酸的腐蚀（根据行业标准，设备的腐蚀率应当控制在10mg/m2以下），因此，在酸中加入一定量的缓蚀剂，可以有效地控制清洗液对油管腐蚀。

而注酸用的空心抽油杆则需要进行一次性地防腐处理，使其具有永久的防腐性。

3 设备及清洗剂注酸泵注酸泵选用二种设备，耐酸水泥车和高压离心泵。

套管除垢技术的探索与应用
吕长杰
【期刊名称】《中国石油大学胜利学院学报》
【年(卷),期】2009(023)003
【摘要】针对套管垢的成因、类型及结垢程度,优选"钻、磨、酸、刮、铣"等除垢方式,并规范除垢施工工艺;为提高生产效率,节约作业费用,有效保护套管,研制应用高效铣通一体化修井工具.结果表明,实施"钻、磨、酸、利、铣"工作模式,除垢施工针对性强,作业时间节约三分之一以上;铣通一体工具可减少一道作业工序,除垢效果好,加快了井筒处理速度.
【总页数】3页(P23-25)
【作者】吕长杰
【作者单位】中石化胜利油田分公司纯梁采油厂,山东,博兴,256504
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.46
【相关文献】
1.三元复合驱采出井套管除垢技术研究 [J], 吴淼;刘俊德
2.缩短套管除垢作业时间 [J], 大庆油田有限责任公司第四采油厂三元QC小组
3.水力-机械联合井下套管除垢技术的研究与应用 [J], 马来增;孙卫娟;殷泉东;隋春彦
4.三元复合驱采油井套管化学除垢技术 [J], 王鸿萍
5.水力-机械联合井下套管除垢技术研究 [J], 房德泉;张冀北
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油水井结垢机理及除垢技术研究与应用【摘要】积垢的产生能够在油管表面形成污垢，在管内造成内部区域的阻力，从而降低了输油量极其速度，继而对产油量造成不可估摸的损失。

众所周知，结垢可以造成油管内部流通面积的缩小，在地层的结垢还可能引起储层渗透率降低等问题，。

储层伤害直接影响着采油井的产能。

所以油水井的防垢和除垢问题正待解决。

【关键词】油水井结垢机理除垢1 结垢的主要原因结垢即指管道内部由于固态附着物长期淤积而造成局部阻塞现象。

附着在管道内壁上的微粒块状物体就是结垢。

在油田开发之中要根据情况向管内注水，而油田情况又与井下的油藏运输有关，所以结垢原因有很多。

具体而言，一是所注水的矿化度和硬度都很高导致管内高钙垢的形成。

如果在采油井中注入的水质硬度和碱度都过高，那么随开采条件的改变，譬如温度和压力以及pH值的改观，就可能在油井管内发生结垢现象；二是注入的水与地层水混合促进结垢现象的发生。

地下水与地层水常常属于不同系别的液体水，所以当两种或几种不同系的水源融合在一起，经过一系列的化学反应就很可能促使结垢的形成，造成垢离子之间的补充。

还因为不同系水质之间的杂志不能融合，所以悬浮物与不溶物容易沉淀造成结垢沉积。

譬如腐蚀产物FeS和Fe2O3等粘土矿物质；三是胶质和沥青质以及蜡所共同形成的有机垢；原油含有胶质和沥青质及蜡等物质，采油过程中这些有机物会随着温度以及压力的变化附着于管壁的结垢上。

这些物质则与无机垢产生混合垢；四是细菌滋生导致地层的堵塞。

以长庆油田为例。

油田地层中含有称为厌氧菌的硫酸还原菌和号称好氧菌的铁细菌。

细菌繁殖长成菌络从而堵塞地层。

细菌因为代谢作用而产生的粘液也可能堵塞地层；五是粘土矿物的堵塞现象。

粘土矿物处于储层，它在水敏和酸敏的储层地层中出水后会自行膨胀造成地层的孔隙堵塞；六是生产条件的变化。

随着生产条件的改变，井筒的温度和压力等方面也会随之改变，这些意外因素可能导致结垢现象的发生。

2 除垢工艺技术除垢工艺技术主要应用于油管的除垢技术。

ｃ 一清洗剂的浓度 ％； ｌ
Ｃ 一井 内 清 洗剂 的 浓度 （ 般 取 ５ ２ 一 ％ 以破坏可能 出现得砂粒架桥现象 ，而 向上行程 ～ ０ 不能大于 １％） １％， ５ ； 较强 ， 则从被破坏的砂粒架桥中吸进砂粒 。 实心 Ａ 一管井过滤器的截 面积（ ） ｍ２ 活塞通常适用于含有大量粘土、淤泥和有机物 Ｈ一管井 内的净水深度 （ ｍ） 的沙层 ， 而开孔活塞则用于较洁净 的砂层 。 Ｙ 一井 内水的容重。 ｌ － 利 喷洗 ４水 ３ ． 洗 的操 作 ２清 用 于岩石裸孔和 下有 笼式缠丝 过滤器 和 加注清洗剂后静态反应 ｌ ～ ． － ２０小时， ５ 反应 某些类型缝隙过滤器的水井 。喷射工具 由具有 后用空压机加入压缩空气 ， 在压力作用下 ， 使之 两个或更多的喷嘴的喷盘组成 ，喷嘴等距离地 进一步扩散到管井 的填砾周 围及含水 层四周 。 分布于一个平面 内的周边上 。喷盘连于管井 的 使其胶结物充分反映。 底端，管井通过一个旋转水龙头和水龙带连到 ３３强力 冲洗及操作 ＿ 个高压， 高容量水泵上 ， 水泵以充分水量和足 清洗完成后 ， 开始用空压机强力 冲洗 ， 空压 够的压力把水 向下泵入管子。 机强力冲洗有两个作用 ： 一是疏通 因泥砂 、 胶结 我们对上述 各种洗井方法 的特点进行 了 物堵塞管井的填砾及含水层 ；二是压缩空气送 比较。发现上述各种洗井方法 的效果均不够理 入井内后 ，使井管 内的水 充满气泡而井 内的水 想。 针对这一情况 ， 我们提出了强力清洗管井的 比重将因空气泡含量的增 加而逐渐减少 ，水面 方 法 ， 实 践 中证 明是切 实有 效 的 。 并在 亦 随 之逐 渐 升 高 ，到 一定 限度 时 水 面将 升 到井
塞 在过 滤 器 中上 下 运 动 时 ，实 心 的 活塞 板 片 对 式 中 ：－每 眼井 投 量 （ｇ ； Ｇ ｋ）

如何提高注水井洗井质量分析及应用[摘要]针对目前注水井洗井质量较差，洗井操作不规范，洗井与测试不同步，并且在洗井过程中缺少定量，直接影响洗井质量，使部分井洗井效果达不到要求，导致井筒脏，造成测试过程中出现堵和掉仪器的事件发生，浪费了人力和物力。

[关键词]洗井质量套管腐蚀对比法中图分类号：TE357.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）12-0013-01一、影响注水井洗井质量原因分析1、我们认真分析了影响注水井洗井质量的各种因素，我们认证：a、水质因素；b、地层因素；c、环境因素；d、人为因素。

以上四条因素是影响注水井洗井质量的要因。

2、制定对策针对上述问题，我们从能够解决的几个方面入手，在联合站采用水质节点管理方法，即：源头控制、节点分析、过程管理、监督考核，控制源头水质，保证水质合格；在生产现场我们采用洗前除垢法、定量洗井法、洗井与测试同步、与套管保护相结合等措施，一套洗井方法。

二、实现注水井洗井三同步1、洗井同时对管柱进行除垢：对两年以上未动用管柱的注水井，洗井时进行除垢。

洗井前将除垢器下入油管内，把附在配水器附近管壁上的垢及脏物随洗井液一同洗出，能够提高洗井效果。

2、依据有效厚度及有效孔隙度确定返吐量：注水井在注水的过程中，由于水质脏，造成油层污染，洗井的返吐过程，可以有效将油藏中的污染物吐出。

依据地层条件，使用该井的有效厚度和有效孔隙度计算出需要返吐的量。

一般情况下，返吐量是地层污染体积的1.5倍。

用该井的有效厚度、污染半径，即可计算出洗井液体积，并填在洗井通知单中，洗井工人按照通知单给定的量进行返吐，并观察水质和压力的变化，若已达到规定的量，水质仍然不合格，可加大返吐量。

具体公式如下：V=1.5 H πr2ФV 孔隙体积H 有效厚度r 污染半径一般情况下按1米计算Ф有效孔隙度3、依据套管及管线支线长度确定反洗量：返吐后，改入反洗井流程，根据井筒容积及注水支线长度，计算出二者容积，一般情况下，反洗量是支线容积与井筒容积的2-2.5倍。

油田注水井结垢分析及防治探讨发表时间：2019-12-31T12:32:22.833Z 来源：《防护工程》2019年17期作者： 1于振宇 2王明刚 3王勇涛[导读] 现如今，我国的科技发展十分迅速，为了提升油田的开采质量，油田开采作业中注水井的有效应用，以及油田企业的实际收益提升发挥了重要的作用。

1大庆油田有限责任公司第一采油厂第一油矿北一队黑龙江大庆 163000；2大庆油田有限责任公司第三采油厂第五油矿采油十六队黑龙江大庆 163000；3大庆油田有限责任公司第一采油厂第六油矿中十三队黑龙江大庆 163000摘要：现如今，我国的科技发展十分迅速，为了提升油田的开采质量，油田开采作业中注水井的有效应用，以及油田企业的实际收益提升发挥了重要的作用。

在此过程中分析关于油田注水井结垢现象及防治，则引起了广泛的关注。

文章针对油田注水井结垢及防治，进行简要的分析研究。

关键词：油田开采；注水井；结垢；防治引言不论是采油、采气和注水开发,还是在提高采收率的各种作业中,只要有水存在,那么在采油过程中的各种生产部位都可能随之产生相应的无机盐结垢。

在油田开发过程中,造成油水井结垢的原因有很多,除了水的结构、空气的温度湿度、大气压强等热力学方面的影响因素外,结晶动力学、流体动力学以及垢附着力学等也对垢的形成起了很大的作用。

要想找出切实有效的油水井结垢的防治方法,就必须对这些促进垢形成的因素进行全面的分析。

1油田注水井结垢原因及危害分析1.1胶质物，沥青，蜡沉降结晶油田开采中出现了较多的胶质物、沥青、蜡，该类物质在注入水的温度影响下，产生了结晶、析出、沉降、集聚等现象，最终在持续注水循环的过程中，随着集聚物堆积量的增多，形成了注水井的结垢现象。

该类结垢现象的出现对于管道传输效率的提升，以及管道运行质量的保障，造成了较大的影响。

1.2注水开发油藏，注入水与地层水不配伍，存在地层潜在结垢由于部分区块存在地层水与注入水的不配伍性，使混合水在地层、井筒、集输管线等部位缓慢形成垢晶，进而产生大量的垢物西峰油田长８地层水水型以ＣａＣｌ２为主，矿化度３９－１２０ｇ／Ｌ，地层水含有较高的Ｃａ２＋和Ｍｇ２＋，部分井含有Ｂａ２＋；注入水为ＮａＨＣＯ３型，矿化度１ｇ／Ｌ左右，注入水含ＨＣＯ－３、ＳＯ４２－成垢阴离子；地层水与注入水含有大量的成垢离子（见表４所示）。

注水管线文南油田防污染清洗技术研究探讨结论研究背景文南油田是中国最大的注水油田之一，其中注水管线占据着非常重要的作用。

在管线使用过程中，会出现污染现象严重影响管线使用和生产效率。

因此，为了减少巨额的经济损失，防污染清洗技术得到广泛的应用。

技术应用在注水管线中常常使用以下几种防污染清洗技术：水射流清洗水射流清洗是利用水射流高压离心泵产生的高压水流冲击管壁，将管内污垢清除的技术。

属于高压清洗技术，使用范围广泛，可对表面和深部进行清洗。

但是，清洗难度大，清洗过程中会产生大量水垢和杂质，需要完善的对废水进行处理。

机械清洗机械清洗是利用机器设备对钢管内部进行物理清洗的技术。

该技术的操作过程简单、清洗效果好，但是容易对钢管宏观表面造成划痕，需要在使用过程中特别注意。

泡沫清洗技术泡沫清洗技术是指建立一层泡沫，将管道中污垢和污染物质给予分散，利用泡沫的物理作用在管道壁上形成缓慢滑动的膜层，将管道内的污物清除的技术。

该技术对管壁损伤小，可有效清洗管道内部腐蚀性污物，对于防止再次沉淀也有很好的效果。

生物清洗技术生物清洗技术是指使用特定的微生物，利用微生物的菌落结构在管道中进行代谢作用，分解管道内的简单物质、吸收有机物质和分解胶体物质的技术。

该技术效果显著，清洗不会损伤管道，但清洗过程需要较长的时间，并且在使用过程中需要对微生物进行保护。

化学清洗技术化学清洗技术是利用化学药品对管道内的污垢进行深度清洗的技术。

该技术清洗效果明显，适用于各种不同的管道，但是需要严格的化学品配比和质量控制，以及对废水进行处理和回收。

结论综合分析以上防污染清洗技术可知，每种技术都有其优缺点，应根据实际使用情况选择合适的清洗技术。

其中，水射流和机械清洗技术适用于较小的管道，泡沫清洗技术和生物清洗技术适用于较大和较长的管道，化学清洗技术适用于各种管道类型。

然而，在应用过程中，仍需严格遵循操作规范，并对清洗废水进行处理和回收，以减少环境污染。

表 １ 长 ２油 藏 水 井垢 样 化 学 分 析 结 果
区块 井 号 可 溶 性 盐 碳 酸 盐
２ ． ８ ９ ３ ． ３ ５
垢样成分及其含量／ ｔ ｗ 黏 土矿 物 ＣＳ ４ ａ Ｏ
１ ． ９ ９
总铁
０ ５ ． ０ ３ ．
Ｏ ４ ． Ｏ ３ ． Ｏ ２ ．
Ｏ．１
石 油 天 然 气 学报
２１ 年 ８ ０２ 月
第３ 卷 ４
第８ 期
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＯｉ ａ ｄ Ｇａ ｃ ｎ ｌ ｇ Ａｕ ． ０ ２ Ｖｏ． ４ Ｎｏ ８ ｏ ｒ ａ ｌ ｎ ｓＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｇ ２ １ １３ ．
长 ２油 藏 注 水 井 清 防垢 技 术 研 究 与 应 用
油藏 结垢 水井井 数呈 逐年 上升 趋势 ，严 重影 响了油 田注水 开 发 的正 常进 行 。常 规酸 化 洗 井措 施效 果 差 、
有效 期短 。因此急需 研发 一套 针对 长 ２油藏高 效 、长效 的清 防垢技 术 。
１ 试验 部 分
１ １ 水 井 垢 样 化 学 分 析 ．
油 田注水井 经过 长期 注水 ，因注人水 和地 层水 的化 学成 分不 配伍或 注入水 因温度 、压力 等条件 的变 化 ，会 在 近井地 带及 井简 内壁 产生 污垢ｌ ，进 而影 响注水效 率 。污垢 的成 分 随注 入水 和地 层水 的化学 １ ｑ］
大 路 沟一 区
大 路沟 三 区
田 ２—Ｏ ４２ 田 ２—２ ３ ２
２ ． ８ ６ １ ． ９ ８
３ ２ ．
２ ． ３ ２
３ ７ ．
路 ３—８ ３２ 路 ３—４ ９２
８ ． ６ ２ ８ ． １ ８ ６ ． ３ ８ ５ ． ８ ７

油田注水采油中高压注水管网积垢清洗新技术研究与应用摘要：注水采油是一项极为复杂的系统工程，它是以不伤害油层为前提，通过注水以达到增加油层压力、实现油田稳产增产的油田生产系统工程。

在油田开发的中后期，注水是油田实现增产稳产的重要技术保证。

在实际生产中，由于压力与温度等条件发生变化，以及注入水热力学方面的不稳定性和化学的不相容特性，往往会造成注水层、井下设备、油管、套管、地面设施以及注水管线等出现结垢现象。

在注水采油过程中，由于水质的复杂性和环境的多变性，注水系统出现了严重腐蚀结垢问题，这些垢的形成导致沿程水质变差，注水水质二次污染严重。

对此，如何对已结垢的注水管线进行清洗，实现注水管线的畅通，确保注够水、注好水是目前必须解决的问题。

因此，开展水质二次污染防治工艺技术研究，对于保障注水开发效果具有重要意义。

关键词：油田注水采油；高压注水管积垢；清洗技术注水足油田采油生产过程中最重要的开采方式之一，油田注水系统是一大规模复杂流体网络系统，随着油田进入高含水开发阶段。

对注入水水质的好坏直接影响油藏的开发指标及开发效果，较好的水质是精细注水的保障，既能实现储采平衡、保持地层压力，又不会对储层渗流物性及非均质性产生较大影响。

随着油田污水处理工艺的逐步完善，一级水质达标率逐渐提升，基本上满足了油田开发对水质的要求。

但处理后的合格水在注入地层前，需要经过供水管道、注水罐、注水管道等多个环节，极易产生水质二次污染，影响最终注入水质。

一、积垢机理及种类油田进入高含水开发期后，大量的措施处理液进入井筒和油层，由于水的热力学不稳定性，往往会造成油井井筒、地面系统和注水地层结垢，给生产带来极大的危害，不仅造成油井产量下降，管线及加热炉堵塞，而且还增加了油井的起下作业，甚至造成油井停产或报废，带来经济损失。

注水系统的结垢主要集中在地面系统，垢物均匀地附着在管壁、设备及容器上，影响正常的注水工作；结垢部位主要分布在电脱水器出口污水管线、高含水原油集输系统、污水站过滤器、含油污水与地下水混注系统以及油井井下管线。

油田注水系统防腐防垢技术的研究引言油田注水系统在油田开发过程中起着重要作用。

随着油井运行时间的延长，油田注水系统的防腐防垢技术变得尤为关键。

本文将对油田注水系统防腐防垢技术进行全面、详细、完整且深入的探讨。

现状分析油田注水系统在工作过程中会遭受腐蚀和垢积的影响，导致系统性能下降、设备破损、注水效果不佳等问题。

针对这些问题，研究者已经开展了大量的研究和实践，取得了一定的成果。

本节将对现有研究进行综合分析。

腐蚀防护技术1.使用耐腐蚀材料：使用耐酸、耐碱、耐盐等特殊材料制作注水管道、阀门等设备，以提高其耐腐蚀性能。

2.防护涂层技术：在注水设备表面涂覆一层特殊的防腐涂层，增加抗腐蚀能力，延长设备使用寿命。

垢积防治技术1.化学清洗技术：采用特殊的清洗剂对注水系统进行周期性清洗，有效去除垢积物。

2.物理处理技术：如超声波清洗、振动清洗等，通过物理方式使垢积物脱落，防止其附着在设备表面。

新技术研究新的技术和方法在油田注水系统防腐防垢方面取得了一定的突破，以下是一些研究成果的简要介绍：纳米材料应用纳米材料具有较大的比表面积和独特的表面性能，可以用于涂层、材料增强等方面，用于提高注水设备的耐腐蚀和抗垢能力。

自清洁涂层技术自清洁涂层能够在液体流动过程中形成自洁膜，减少垢积物的附着和生长，从而提高注水系统的工作效率。

电化学技术通过加入适当的电位和电流，可以对注水系统进行防腐蚀和防垢处理。

这种技术可以改善系统的防腐防垢性能，并且对设备的使用寿命没有显著影响。

技术应用前景油田注水系统防腐防垢技术的研究不仅对油田开发具有重要意义，对保护环境和提高资源利用效率也有积极的影响。

未来的研究重点可以关注以下几个方面：绿色环保技术发展绿色环保的防腐防垢技术，减少对环境的污染和破坏。

高效经济技术研究经济高效的防腐防垢技术，降低油田注水系统的维护成本，提高油田开发的经济效益。

综合治理技术通过多种技术手段的综合应用，实现对注水系统的全面治理，提高系统稳定性和工作效率。

第14卷第1期新疆石油天然气Vol.14No.12018年3月Xinjiang Oil &GasMar.2018文章编号：1673—2677（2018）02—068-05克拉玛依油田注水井井筒除垢解堵工艺技术与应用李欢，董兴，李云飞，方志斌（中石油新疆油田分公司采油二厂，新疆克拉玛依834008）摘要：克拉玛依油田注入水为油田处理水，由于成垢离子含量高，井口水质达标率低影响，井下管柱易发生结垢，造成注水井管柱堵塞，导致注水井测试遇阻或注不进。

单纯的洗井只能将井筒内的沉淀物洗出，附在井壁上的硬垢无法清除。

针对井筒结垢产物特征，通过优选的除垢液体系配方HTC ，自主研制刮削器，形成溶蚀、刮削、洗井一体化的井筒除垢工艺技术。

现场应用效果表明：井筒除垢工艺技术有效解决了因井筒结垢堵塞造成的水井测试遇阻、欠注问题，同时在恢复欠注井注水量，节约水井检管费用，提高注水效率效果明显。

关键词：注水井；井筒除垢；双向刮削器；注水量中图分类号：TE358.5文献标识码：A 收稿日期：2018-01-15修改日期：2018-03-14作者简介：：李欢（1989-），男，四川德阳人，工程师，主要从事油气田开发工作。

克拉玛依油田注入水为油田处理水，在长期注水过程中，由于成垢离子含量高，井口水质达标率低影响，井下管柱易发生结垢，同时，注水井配钻、配修、测试等因素停注，水中的悬浮物沉淀，堵塞注水管柱。

克拉玛依油田一区、六区、七区、八区注水井正常开井数约1200口，其中分注井开井数500余口，每年因管柱结垢堵塞，导致注水井测试遇阻约140井次，占水井测试量12%~15%，结垢严重造成注水欠注及注不进井30~40井次，占欠注井总数20%~23%。

目前，单纯的利用地面泵车从套管注入，油管返出的洗井方式只能将井筒内的沉淀物洗出，附在井壁上的硬垢无法清除，直接影响动态资料的录取和精细注水工作，影响油田注水开发效果［1-2］。

需要通过对结垢产物特性进行分析，形成经济实用、操作简便的井筒除垢解堵配套工艺技术，确保注水井测试通道畅通及正常注水。

1．管垢样物化分析濮城油田已进入高含水开发后期，因长期回注开发过程中户出来的大量含油污水，造成生产系统腐蚀、结垢严重，注水井管网常常有垢生成。

结垢使注水管线内径缩小，管线压降增大，致使注水井注水泵压上升、注水量下降，完不成要求的配注量，迫使注水井改变注水方式，同时又使许多注水井因注水管线结垢腐蚀严重而报废，给油田的后期开发带来困难，造成经济损失。

因此，防垢除垢对搞好油水井管理有一定的现实意义。

能否成功地除去管线积垢在很大程度上将取决于对垢的组成的了解，可靠的方法是对造成管线堵塞的固体垢样进行分析。

针对这种情况，在2003年8月份，对P1-43、P3-31、P9等10口注水井管线进行了调查。

通过对注水井管线垢样、井口水质分析、井口挂片测试可知，注水井管线结垢的主要原因是回注污水矿化度高，高达8 X 104～16 X 104mg／L。

管垢样为黑色、褐色残渣且略显磁性。

把样品浸入15％的盐酸中，发生剧烈的化学反应、且有臭鸡蛋味气体产生，证明样品中含有硫化铁。

经测定垢样中含硫化铁高达55％～75％，碳酸钙、碳酸镁为7％～20％，其它为8％～20％，由于大部分是铁的腐蚀产物，使回注污水墨黑。

具体分析结果见表1。

表1 P1-43井管垢样成分分析2．酸洗除垢剂室内试验2.1对垢样的溶垢试验分别用6％、10％、14％盐酸50mL，在50℃静态条件下浸泡(3±0．002)g管垢样，测定不同时间的溶垢率。

试验结果见表2。

表2 盐酸对管垢样的溶垢率(50℃)从表2可以看出，当溶解的垢样量一定时，垢样全部溶解所需时间随盐酸的浓度增大而减少。

考虑到管线结垢的不均匀性，决定采用10％盐酸进行现场除垢试验。

2．2对管线的腐蚀试验为验证除垢剂对管线的腐蚀性，按我国石油天然气行业标准SY5451-92规定，采用试片矢量法，在常压和60℃时，将N-80油管试片材料放入含有2％缓蚀剂的10％盐酸溶液中，漩U预定反应时间后取出，清洗、干燥后称重，其腐蚀速度为0．312g／(m2·h)，小于中国石油天然气总公司颁布的优秀指标8g／(m2·h)。

油水井套管结垢优化处理技术及应用作者：孟庆鹏唐倩雯张燕来源：《科学与技术》2015年第02期摘要：随着油田开发的不断深入，套管结垢现象越来越严重，结垢对油水井作业施工提出了新的挑战，经探索在作业施工中总结出除垢工艺，以及高效铣通一体化修井工具发明使除垢施工达到规范化，在减少作业费用，保护套管，提高除垢时效方面取得明显成果。

关键词：井况；结垢；除垢技术；优化处理随着油田开发的不断深入，油水井的井况发生较大的变化，如抽汲介质、注入水质等井下因素的影响，套管结垢现象越来越严重，因套管通径变小，致使通井管柱难以一次到位，就无法进行下步施工工序，也即必须进行除垢。

目前除垢方式一般有机械除垢，化学除垢，或是二者有机结合；对套管进行除垢，如果选择方式不合理，将影响作业施工进度，伤害套管，同时消耗大量作业费用。

为达到有效除垢，保护套管，必需优选处理方式，经过近年来不断探索，解剖分析每次施工，在作业施工中总结出了除垢工艺，形成“钻、磨、酸、刮、铣”工作思路，从而达到除垢施工规范化，取得了一些成果，收到了很好的经济效益。

需要特别说明的是，为解决除垢、通井问题，发明了高效铣通一体化修井工具，得到了普遍使用，大大提高了生产效率，减少了施工工序。

1、结垢成因及危害目前油田结垢井多而且分布广，在各个油田都有结垢严重井出现，就连新区块，含水较低的井也出现结垢严重井。

针对注水井，注入水中含有大量机械杂质和其它矿物质，造成了套管结垢的可能性，还有的注水井由于套管注水，从而形成了套管长井段结垢；针对油井，在其生产过程中，产出液所含大量矿物，随着生产时间的不断推移及环境变化，在套管内壁附着形成套管垢。

套管结垢主要分布在油层及以上部位，在油井泵下部位套管结垢现象也常出现；垢的成份主要类型为：碳酸盐垢（碳酸钙、碳酸亚铁）、硫化物（硫化亚铁等）、铁的氧化物及混合垢样，其中酸溶性垢占 98.3%，根据垢样分析，一是油井结垢以腐蚀性垢为主，油井腐蚀、结垢共存；二是油井结垢以碳酸盐水垢为主，其结垢机理各不相同。

注水管线文南油田防污染清洗技术研究探讨结论注水管线是石油开采过程中的重要设备，其作用是通过将水注入油藏，提高其中的水含量，从而增加油的采集率。

但使用一段时间后，注水管线内壁会积累大量的沉积物，在长期作用下，沉积物会降低管道的流量且易造成污染。

因此，清洗注水管线是关键的工作之一。

本文旨在探讨注水管线文南油田的防污染清洗技术，并得出结论。

技术方案在文南油田的注水管线清洗中，采用了以下的技术方案：1. 简单清洗简单清洗是一种经济、有效、易操作的清洗方法。

基本思想是通过利用管内不断流动的注水和其他载体引起管道内沉淀物的翻转而将其带走，达到清洗的目的。

简单清洗适用于管道中污垢少且不粘附的情况，其优点在于清洗过程中不需要停产。

2. 酸/碱洗酸/碱洗是利用酸或碱溶液对管道内部进行化学清洗的方法。

相比较于简单清洗，酸/碱洗在清除管内沉淀物的效果上更具有明显优势。

不过，酸/碱洗在操作上需要较高的技能，且可能对设备产生不利影响，因此需要谨慎地选择操作方法。

3. 物理清洗物理清洗能够清除管道内的沉淀物，其操作方式包括机械刮除、高压水喷洗等。

机械刮除会对管道造成相应的损伤，而高压水喷洗虽然不会对管道造成损伤，但其效率较低，因此也需要谨慎地选择操作方法。

4. 海绵球清洗海绵球清洗是一种新颖的清洗方式，其主要原理是将海绵球投入注水管线内，通过点胶技术将其吸附在管道内壁表面，利用自流动的水流将管内沉淀物吸附在海绵球上，并在其抵达终点时将海绵球取出。

海绵球清洗具有操作简单、易于断续作业的优点。

结论通过对文南油田注水管线清洗技术方案进行探讨，可以得出以下结论：1.在清洗方案的选择上，应该根据管道内污垢数量、性质、粘附程度等问题进行综合考虑；2.在进行酸/碱洗或物理清洗时，要注意对管道产生的潜在损坏；3.采用海绵球清洗是一种新颖的清洗方式，具有操作简单、易于断续作业的特点。

综上，注水管线文南油田防污染清洗技术的探讨，有助于提高使用寿命和效率，对石油行业的发展起到积极推动作用。