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油田结垢治理技术浅析【摘要】油田开采已经进入中后期阶段，注水采油仍然是维持地表压力提高油田采油率的重要方法之一。
然而油田回注水二氧化碳高、硫化氢含量高、矿化度高以及温度高等特点，部分油田钙镁离子浓度高，造成注水结垢现象严重，分析油田注水结垢的主要原因，做出相应对策尤为重要，本文从分析结垢原因到相应处理方案，对油田结垢治理做出简要分析概述。
【关键词】油田结垢注水系统水处理工艺防垢剂输油管道1 结垢原因分析1.1 水中杂质沉积结垢水中杂质主要集中在注水井、回注水输水管网等温度相对低的地方，注水井自上而下，结垢现象逐渐增强，而腐蚀产物的结垢因素相对递减。
1.2 水中矿化度高以大港油田为例。
油田典型污水的矿化度高，矿化度基本处于两万到三万mg/L之间，且硫化物浓度高，在5mg/L以上，是注水水质标准的2.5倍。
污水温度达到68摄氏度，PH值在7.2以上，属于偏碱性水，，不仅如此，污水中的SRB细菌含量严重超标。
1.3 碳酸盐析出结垢油田生产时，液体由高压底层向相对低压的井筒流动时，由于温度压力等变化，导致二氧化碳被释放，从而与钙离子反应生成碳酸钙垢。
像岭69井、中12井等油井，碳酸氢根离子浓度高，极易形成碳酸钙垢。
如加热炉、换热器等温度高的结垢，会促进碳酸钙垢的形成，碳酸钙垢多出现在抽油泵、尾管、筛管、油管内外壁和套管内壁等部位。
1.4 硫酸盐析出结垢部分油田水型为硫酸钠型和氯化钠型，主要产生硫酸钙结垢，原因是钙离子与硫酸根离子结合产生硫酸钙，造成硫酸钙垢，油井产生硫酸钙垢的主要部位井筒底部的套管内壁和油管外，地面站则收球筒和总机关出为主要结垢地点。
1.5 压力、PH、温度的影响碳酸钙的溶解度与温度、PH值和二氧化碳的分压有关，温度越高、升高PH、二氧化碳分压越小，碳酸钙的溶解度就越低，二氧化碳的分压影响更为重要，如果其降低，碳酸钙沉淀可以产生在系统的任意部位。
降低PH则可以使碳酸钙溶解度增大，大大减弱了成垢趋势。
油田污水防垢与缓蚀技术研究一、引言油田污水含有大量的水溶性和悬浮性杂质，经常会造成管道堵塞、设备腐蚀和增加能源消耗等问题。
因此，研究油田污水防垢与缓蚀技术具有重要的工程意义。
本文旨在分析油田污水防垢与缓蚀技术的研究现状，并探讨其应用前景。
二、油田污水成分与特点油田污水是指在油田开采和生产过程中产生的含有油类物质和其他有机、无机杂质的废水。
油田污水中包含大量的矿化物质、油脂、硫化物、颗粒物等，其中硫化物和颗粒物是造成防垢与缓蚀问题的主要因素。
三、油田污水防垢技术1. 化学防垢技术化学防垢技术是指通过添加一定的化学剂来改变油田污水中水质的化学性质，从而防止管道和设备的堵塞。
常用的化学防垢剂包括缓蚀剂、沉淀剂和分散剂等。
例如，添加缓蚀剂可在金属表面形成一层保护膜，起到缓蚀的作用；添加沉淀剂可沉淀悬浮颗粒，减少管道堵塞的风险。
2. 物理防垢技术物理防垢技术主要包括机械去垢、超滤和电化学等方法。
机械去垢是利用机械效应将管道内的垢物清除。
超滤是使用过滤膜来分离污水中的固体颗粒和溶解物质。
电化学则是通过改变电极表面的电势差来控制垢物的生成。
四、油田污水缓蚀技术1. 缓蚀涂层技术缓蚀涂层技术是将抗蚀性能良好的涂层覆盖在金属表面，形成一层保护膜。
这种技术可以防止金属腐蚀，延长设备和管道的使用寿命。
常用的缓蚀涂层材料包括聚合物、陶瓷和金属等。
2. 电化学缓蚀技术电化学缓蚀技术通过控制金属表面的电位差，从而改变金属的电化学反应，减缓金属腐蚀的速率。
常用的电化学缓蚀方法包括阳极保护、铭剥离和电化学抛光等。
其中，阳极保护技术是最常用的方法，它通过将一个阳极材料与金属连接，将金属的腐蚀作用转移到阳极上。
五、油田污水防垢与缓蚀技术应用前景油田污水防垢与缓蚀技术的应用前景广阔。
随着油田开采规模的扩大和环保要求的提高，传统的防垢与缓蚀方法已经不能满足需求。
发展新型的防垢与缓蚀技术是必然趋势。
近年来，人工智能和大数据技术的发展为油田污水防垢与缓蚀技术提供了新的思路。
2018年06月油田三元除防垢技术浅析王金梭（大庆油田第五采油厂，黑龙江大庆163513）摘要：本文针对油田三元埋地管道腐蚀穿孔严重的问题，通过选取腐蚀管段对其材质、介质进行取样分析，结合测试土壤电阻率等方式开展埋地管道腐蚀机理研究，并制定了物理、化学防垢、电化学保护等相应措施，有效缓解了埋地管道腐蚀穿孔速率，为油田埋地管道腐蚀防护提供了技术支持。
关键词：腐蚀穿孔;机理研究;防护措施1管道腐蚀概况油田经过几十年的开发，已建成了规模庞大的油田地面工程系统，随着建设时间的延长，设施的腐蚀老化问题日益突出，管道腐蚀穿孔情况尤其严重。
为了掌握管道腐蚀穿孔的主要原因，探索降低管道腐蚀速率的技术手段，开展埋地管道腐蚀机理研究，并提出切实有效的防护方案，提高管道的使用寿命，降低生产维护费用。
2腐蚀机理研究2.1介质分析由于接触的环境介质不同，导致埋地管道的内外腐蚀情况不同。
管道内壁的腐蚀主要与管道内介质有关，水驱、聚驱管道中介质成分种类相近，但聚驱管道中含有大量的聚合物。
因此，分别在该区块水驱和聚驱各选取1口单井，对采出液水质进行化验分析后得知水驱采出液，Cl -和HCO 3-含量较高，腐蚀性较强；而聚驱含有较多的Ca 2+和Mg 2+，pH 值均为弱碱性，结垢倾向大。
2.2土壤分析土壤腐蚀绝大多数情况下由于埋地金属管道(构件)与土壤中电解质进行电化学过程所引起的。
在腐蚀穿孔管段随机选取3处，采集土壤样本。
按照SY/T 0087.1标准对土壤理化参数进行测试，对照钢铁腐蚀程度与土壤电阻率的关系一般来说，电阻率低的土壤腐蚀性强，反之腐蚀性弱。
因此，该区块土壤腐蚀级别属中、强腐蚀土壤。
管道穿孔处土壤电阻率、氧化还原电位、土壤容重低，含盐量和Cl -含量高，腐蚀强度高于未穿孔处。
2.3腐蚀类型判断为了解油田管道的腐蚀类型，选取10个不同年限的水驱掺水管段，对穿孔类型进行分析，8个管段穿孔外表面比较光滑，类型为内穿孔；其余管段外表面有腐蚀坑出现，向内凹陷，类型为外穿孔。
低渗透油藏地层结垢防治技术提要：在油田结垢的三大部位中，油藏地层结垢对油田生产的危害程度和防治难度都远远大于井筒和地面集输系统结垢。
对油藏地层结垢的防治方法是向油层挤入螯合型除垢剂和吸附型防垢剂。
1991～2006年，长庆低渗透油田采用挤注化学剂法实施的47口采油井清防垢作业，有42口见到了增产效果，累计增产原油29578 t，平均单井增油629.3 t，平均有效期11.4个月；所实施的6口注水井增注作业，日注水总量由196 m3提高到215 m3，平均吸水指数由2.20 m3/d·MPa上升到2.49 m3/d·MPa。
关键词：油藏地层结垢螯合型除垢剂挤注型防垢剂现场实施效果1 长庆油区地质和结垢特征长庆油区目前已经开发的油藏有侏罗系延安组和三叠系延长组，其中以低渗透和特低渗透油藏为主。
全油区平均渗透率56.6×10-3 μm2，其中特低渗透油藏仅有2.0×10-3 μm2。
地层水含盐量高达130 g/L，水型以CaCl2为主，而注入水以NaSO4为主，地层结垢地质特征明显。
特低渗透油藏胶结物中酸敏性矿物含量6.19%，是常规酸处理工艺造成储层伤害的潜在因素。
经过三十多年的注水开发，早期投入注水开发的中等和中低渗透油藏以及低渗透油藏都已进入中、高含水期，油田结垢和垢下腐蚀已成为困扰油田生产的两大突出问题。
上世纪九十年代末，长庆油田在结垢最为严重的马岭地区，分别于采油井附近、注水井附近及采油井和注水井中间等不同部位钻了10 口结垢检查井。
通过对所获取地层岩样的矿物学鉴定，并分析了鉴定结果与检查井所在地区油田地质和生产动态的对应关系，得到如下结论：①在多数岩样的微孔隙中发现了重晶石、石膏等新生矿物微晶。
②地层结垢与岩样水洗程度有明显的对应关系：处于油层下部的高渗透层水洗程度较大，含水率较高，注入水与地层水的接触较充分，结垢倾向较大。
③地层结垢类型与检查井所处位置有关：位于注水井附近的检查井，由于受到充分的注水驱替，地层剩余油饱和度较低、油层温度较低，结硫酸钡垢的倾向较大；位于采油井附近的检查井，地层剩余油饱和度较高、油层温度较高，结硫酸钙垢的倾向较大；位于注水井和采油井中间的检查井，结混合垢的倾向较大[1]。
油田采出系统中空化防垢技术室内分析摘要：油田步入到注水开发阶段后，需要针对采出水的水垢进行技术处理，避免影响油田的正常运行。
本文主要研究的内容是针对不同原因造成的结垢，以及对其处理措施进行分析，从化学角度研究防垢利弊，并且借助于室内技术试验进行筛选，总结出不同结垢的发展及药剂量的使用等，为油田采出系统防垢技术提出合理性的建议。
关键词：油田采出系统空化防垢室内技术由于石油需求量不断增大，原油的采收率因此也在不断的提高。
所以，加强采油技术非常重要。
目前，油田采出应用复合驱油技术，实现了碱、表面活性剂与聚合物相结合的复合使用方法，提高了原油的采收率，同时降低采出成本，有很好的发展前景。
但是，提高原油产量的同时出现了一些新问题，主要是指三元复合驱驱替剂从进入到底部时，会和地层水、矿石矿物以及原油反应，从而造成地面的注水设备与井筒内结垢，从而引发堵塞，并且由于处理难度较大，也是制约了三元复合驱油技术进行大范围推广使用的原因所在。
油田采出系统中空防防垢技术作为一种全新除垢技术，其特点是效率高、操作简单、不借助化学药剂，并且最重要的一点是无环境污染等。
一、试验部分1.试样和试剂1.1碳酸钙镁垢的防垢剂。
碳酸钙镁和硫酸钙镁等形成的微溶盐垢，通过加入防垢剂可以起到除垢效果，其操作简单，主要成分是有机磷酸盐，其不但能与水溶液中的镁和钙化学反应形成稳定络合物，还与碳酸钙晶体中钙离子形成相对稳定的络合物，所以，碳酸钙晶体、有机磷酸盐、水溶液发生一定的化学反应使得碳酸钙晶体保持小晶体形状。
进行室内分析的内容有模拟水与现场水，从而选择出较为适合除垢的防垢剂，现场水一般来自油田的污水站。
1.2硫酸盐形式的防垢剂。
在垢中，硫酸盐垢处理相对困难，特别是硫酸钡和硫酸锶垢，由于其是难溶盐，并且没有合适的络合配位基团，所以在处理技术上难以实施。
目前，经过研究人员的多次试验，在物理领域的防垢依然没有取得有效的解决措施，从而转向化学防垢技术的研究，使用一些在室内试验中较为有效的化学防垢剂，并且在计量站（转油站），以及各个管井的汇集出投放防垢剂，借助于跟踪检测方式记录防垢效果，针对水性变化进行药量调整。
油田井筒结垢原因分析及防阻垢技术探讨摘要：石油在当今社会中扮演着越来越重要的能源角色，无论是对于国家的建设方面，还是对于个人生活需求方面，都具备着举足轻重的作用。
然而针对许多实际情况表明，人们已经广泛认识到，一旦石油的开采进入中后期阶段后，由于油田中注水量的日益增多，导致油田的井筒逐渐生成许多垢状物质，对油井的正常开采具备着相当直接的影响。
关键词：油田井筒结垢成因防阻垢技术一、前言在原油的开采以及生产过程中，油井井筒结垢现象始终牵制着油田的正常生产，对我国石油领域而言是相当棘手的难题。
由于油田开发日益深入，注水日益频率，因为水质里的许多物质易与油井下的仪器设施形成化学反应，导致垢状物质产生，如果未及时处理，时间一长，会便会出现泵漏、杆管断裂脱落、管漏和井下仪器设施失灵等现象，对油井的正常运作造成严重的负面影响。
二、油田井筒结垢的成因根据调查表明，针对当前中国已经跨入高含水开采中后期的油井而言，许多油井的原油所含有的水量都达到了80%乃至90%以上。
依据热力学原理分析可得，油井里的注入水具备着极差的稳定性，易和油井下的仪器设施产生化学反应，油井出现数次酸化情况便会导致井下管柱出现被腐蚀或是结垢现象，时间一长，便会导致泵卡、筛管堵塞或者地层堵死的情形出现，如此一来，便会使原油的产量减少，同时还会令检泵工作越来越频密。
（一）油井地下水的成份分析当前我国许多油井井筒存在着相当严重的结垢问题，经过鉴定与分析结垢油田的地下水质情况后，对结垢特质的成分组成进行了明确。
因为多数油田的结垢问题大同小异，现借助百色盆地的塘寨油田的情况作举例分析。
（二）井筒结垢原因分析油井井筒中的结垢物主要由两种成分组成，即有机物与离子物，其中有机物质通常包含沥清、蜡与胶质，离子物一般包含Ca2+、Mg2+、CO32-与SO42-等各类离子容易相互发生化学反应，形成难以溶解的化合物，再加上与有机物质的融合，造成结垢物更加难以溶解。
因为许多油井历经多次酸化情况，其管柱遭受严重腐蚀，从而导致许多铁锈形成，这也造成了井筒垢物的出现。
八、技术服务方案一技术原理及特点；我国的油田大部分是低渗透油田，低渗透储层本身的潜在损害因素被外来流体诱导，容易发生多种储层损害，造成堵塞，从而降低流体在地层中的渗流能力，引起注水井注入压力升高，注入能力下降，进而使油井产能下降，油水井之间难以建立起有效的驱动体系。
低渗透砂岩储层粘土含量高，具有强水敏、偏强速敏性质。
各个采油厂油井，都存在结垢问题。
1 防垢原理及清防垢剂选择防垢的基本思路通常有2种: 1) 防止结垢物质的形成; 2) 防止结垢物质之间的豁结及其在传热表面上的沉积川。
油田主要采用的防垢方法有化学防垢法和物理防垢法等。
化学防垢法主要是通过加人阻垢剂来防止结垢物质的形成, 这种阻垢剂能抑制晶体垢盐的生成和聚集。
物理防垢法是通过某种作用阻止无机盐沉积于系统壁上, 同时允许无机盐在溶液中形成晶核甚至结晶, 但要求这种结晶悬浮于溶液中而不粘附于系统的器壁上。
该技术向结垢地层挤入化学中性的络合物清垢剂和离子防垢剂，防垢剂在中性或碱性介质中与后垢金属离子以1:1的摩尔比形成稳定的、易溶于水的络合物达到防垢的目的，对地层的结垢物可用清垢剂予以处理。
能够有效清除硫酸盐垢与碳酸盐垢，从而达到油井增产的目的。
（2）技术指标及检测评价结果；①防垢剂的选择综合清防垢效率，筛选出以NTW-3为防垢剂在地层长效清防垢技术。
1 防碳酸钙垢选择实验室测定了轻基乙叉二麟酸(HEDP), 氨基三甲叉磷酸(ATMP), 2-磷酸丁烷-1,2,4-三竣酸(PBTCA)和乙二胺四甲叉磷酸(EDTMP)4种防碳酸钙垢性能, 其防垢率见图1、图2。
2 防硫酸钡垢选择实验室测定了几种防垢剂在低质量浓度下抑制硫酸钡垢的性能, 结果表明: 聚天冬氨酸(PASP),聚丙烯酸(PAA)和有机磷酸(EDT-MP)有较好的抑制硫酸钡垢效果, 但单一防垢剂难以达到满意效果, 可考虑将上述3 种防垢剂两两复配。
通过实验可以得出: 1) 对于井筒内主要以碳酸钙垢为主的油田区块、三叠系油藏油井井筒内防垢选用浓度为Zmg/L 的HEDP的防垢剂；对少数以硫酸钡垢为主的油井井筒内结垢可选质量浓度为50mg/L的防垢剂（由PASP与EDTMP按质量比为3：2复配)。
油田井筒结垢原因分析及防阻垢技术探讨石油是一种重要的能源，对国家、集体和个人都有着非常重要的作用。
然而通过实践我们可以知道，当油田开发至中晚期以后，由于注水量的不断增加，油田的井筒相继开始结垢，直接影响着油井的正常生产。
本文将对油田井筒结垢的原因进行深入分析，并在此基础上提出防阻垢的技术，以期对我国石油开发及油井保护提供一些参考。
标签：油田井筒结垢防阻垢技术在油田开发生产过程中，油井结垢一直制约着油田的正常生产，是一个很难解决的问题。
随着油田的不断开发，注水越来越多，由于水质中的很多成分容易和油井下的工具设备发生化学反应，因此形成一些垢状物质，长时间不予处理就会造成泵漏、杆管断脱、管漏以及井下工具设备失效等事故，严重制约了油井的正常生产。
1 油田井筒结垢的原因分析据调查显示，对目前我国已经步入高含水开发中后期的油井来说，大部分油井的原油含水量基本超过百分之八十甚至百分之九十。
从热力学的角度分析可知，油井中的注入水是不稳定的，容易与油井下的机械设备发生垢化效应，油井经过多次的酸化措施就会使井下管柱严重腐蚀或结垢，进而造成泵卡、筛管堵死以及地层堵塞，原油的产量下降，而且检泵作业的次数将会增加。
1.1 油井地下水的成份分析目前我国部分油井井筒结垢现象比较严重，在对油田现场结垢的地下水质进行鉴定后，进行定量分析并确定结垢物的组成成份。
由于每一个油田井筒结垢情况基本相似，现以百色盆地的塘寨油田为例进行说明。
对塘寨油田部分油井井筒结构部位的水质提取鉴定，得出如下水质成份分析图：从以上水的成份分析结果不难看出，地下水中钙离子、镁离子、碳酸根离子以及硫酸根离子的含量较为丰富，当井下温度和压力达到一定条件时，它们就会发生化学反应，形成难以溶解的盐类化合物即井筒所结的垢。
1.2 井筒结垢原因分析油井井筒垢物成份主要有沥清、蜡、胶质等有机物质以及钙镁铁离子和碳酸、硫酸根离子。
后者离子相互发生化学反应形成难以溶解的化合物，再加上前者有机物质，就会形成更加难以溶解的垢物。
试论油井井筒结垢及防治措施油井井筒结垢是指油井井筒内壁附着的一种沉积物，它主要由含盐水中的溶解盐、土壤颗粒物、油脂和水合物等组成。
沉积物的形成会导致油井产能下降、工作条件恶化，甚至引起井筒阻塞等问题，油井井筒结垢的防治是油田开采工作中的重要内容。
油井井筒结垢的防治可以从以下几个方面来进行：1. 应用防垢剂防垢剂是能够抑制结垢物形成的化学品，通过在含有结垢成分的水中加入适量的防垢剂，可以破坏结垢物的结构，从而阻止其沉积在井筒内壁上。
常用的防垢剂有多种类型，如有机磷类、聚合物类、表面活性剂类等。
选择合适的防垢剂需要根据井筒的特征和生产情况进行综合考虑，确保其具有较好的防垢效果。
2. 针对井筒特点进行清洗由于井筒结垢的成分和形态多样，清洗方法也应根据井筒特点来选择。
对于较软且易溶解的结垢物，可以使用酸性洗涤剂进行清洗；对于较硬和难溶解的结垢物，可以选择机械清洗方法，如高压水射流、超声波清洗、旋转刷洗等。
清洗时要注意不要对井筒壁造成损伤，避免进一步加速结垢物的形成。
3. 控制水质油井井筒结垢与含有结垢成分的水分离不开，控制水质也是预防结垢的重要措施之一。
在水源方面，应选择结垢物含量较低的水源；在注水井方面，可采用反渗透、离子交换等技术来去除水中的结垢物；在开采过程中，应尽量降低含盐水的注入量，以减少结垢的发生。
4. 定期检查和维护对于油井井筒的结垢防治工作，定期检查和维护是非常重要的。
通过定期检查，可以及时发现和处理井筒结垢问题，防止结垢的进一步发展。
维护工作包括清洗井筒内壁、更换异物隔离器等，可以有效地延长油井的使用寿命。
油井井筒结垢的防治是油田开采工作中的一项重要任务。
通过应用防垢剂、针对井筒特点进行清洗、控制水质和定期检查维护等措施，可以有效地减少油井井筒结垢问题的发生，保证油井的正常运行和产能。
由于井筒环境和油井开发方式不同，油井井筒结垢问题的解决方法也存在差异，在实际应用中还需要根据具体情况进行调整和优化。
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。
(2) 结垢易于出现的位置有近井底地带、套管、油管、抽油杆、电潜泵、井下设备、原油收集和处理系统等。
(3) 油层内结垢主要出现在近井地带。
(4) 结垢沉淀物，总体上看成分很复杂，其中既含有矿物的成分，同时也含有有机物的成分，有机杂质(以烃类为主)的含量最多不超过25％；根据西伯利亚石油科学研究所对萨莫特洛尔、梅吉翁、特列霍泽尔、玛尔蒂米亚—捷捷列夫、乌斯奇—巴雷克及西苏尔古标等油田结垢沉积物的研究结果表明：出现最频繁的是碳酸钙，可达60-90％，碳酸钙镁和碳酸铁比较少；在某些情况下还可以见到20％的岩盐，5-25％的石膏；有时沉淀物基本上全部由重晶石构成；在盐类的沉淀物中还会遇到由钙和镁的碳酸盐所胶结的硅石及由钙的碳酸盐所胶结的腐蚀产物。
2、结垢原因分析关于油田结垢的原因，人们已进行了多方探索，形成了许多共识：(1) 自然界的水都含有杂质，当条件合适时，与水接触的油气管道表面、地层喉道处容易结垢。
(2) 水中通常发生沉淀反应，如果将两种以上的不同水混合注入地层或在地层中混合，就有可能在注水井或生产井中出现结垢而堵塞。
(3) 在地层压力、温度及盐度合适的条件下，一些矿物溶解于水中达到最大质量浓度，当水通过地层并随同油气进入井筒时，由于温度和压力下降，使所含溶解固体的平衡条件发生变化，水中溶解矿物的能力下降，形成过饱和现象，导致沉淀而生成水垢。
(4) 同时开采几个地层的原油时，采出的水在化学性质上互不相溶，产生相互反应而在通道内生成水垢。
(5) 采出的油和气中大多含水(称为伴生水)，其中混有盐类、CO2和H2S(又称淡卤水)，经分离油气后的伴生水仍然含有少量的油，因而在这些油气和水的传输过程中容易生水垢和油垢。
(6) 在某些有缺陷的管段及管段的拐弯处，油气的流线、流速、压力及密度都出现突然变化，容易结垢聚集而堵塞通道。
(7) 在油气作业中，井下温度和压力时常变化，水质也经常改变，由于有这种“水冲击”，加之油井投产流速及生产压差的控制不当，或者是热力学条件变化，固液界面的压力场吸附及微生物出现等，都会在油井或地层内产生结垢或结盐沉淀。
将以上共识上升到理论，即油田结垢机理：①流体不配伍理论；②油井投产流速及生产压差过大论；③热力学条件变化理论；④固液界面压力场吸附理论；⑤地层微生物活动理论。
就注水开发油田而言，注水井→注水地层→生产井的不同地带，结垢形成的诱因不同，可能出现的结垢类型也不同。
注入水在注水井井筒流动时，虽没有不相容水的混合作用，但随深度增加，温度、压力亦相应升高，温度的不断升高可能导致碳酸钙和硫酸钙垢的形成，但压力的增加同时又减弱了碳酸钙和硫酸钙结垢的趋势；注入水进入油层后，由于热扩散、水动力扩散及岩石非均质导致的分散作用，在注水井近井地带油层中产生一个热过渡带和油层内部某处形成一个水混合带，随注水的不断进行，水混合带向生产井方向推进，热过渡带注入水温度的不断升高可能导致碳酸钙和硫酸钙垢的形成；注水油层内部压力的缓慢降低及水的混合作用可能导致碳酸钙垢形成；注水油层内部水的混合作用可能导致硫酸盐垢的形成；生产井近井地带和生产井井筒温度变化不大，但压力大幅度降低，可能导致碳酸钙和硫酸钙垢的形成。
二、油田无机结垢趋势预测结垢趋势预测是研究油田无机结垢问题的重要手段。
目前，国内外提出的结垢趋势预测方法主要有三种：其一为静态实验预测法，其二为简单化学计算预测法，其三为计算机预测法。
1、静态实验预测法模拟地层温度、压力及水的化学组成进行静态实验，通过测定成垢离子的质量浓度变化来判断结垢类型和计算沉淀量。
静态实验方法预测结垢趋势有两大弊端：其一，实验需要特殊的设备，工作量大，难以进行大量水样预测；其二，无法模拟地层水在地下时的pH值和溶解CO2，所以不适合预测地层内和生产井中的碳酸钙结垢趋势。
2、简单化学计算预测法以化学平衡理论及有关平衡常数和溶解度测定数据为基础，建立简单的计算公式来预测结垢趋势。
为实现简单计算的目的，计算公式中常忽略某些因素的影响。
常见的化学计算方法有：朗格利尔（Langelier）饱和指数法，斯蒂夫-戴维斯（Stiff-Davis）饱和指数法，斯克尔曼（Skillman）热力学溶解度法。
简单化学计算预测方法多是60年代之前提出的，虽使用方便，但预测结果准确度较低，且只能给出是否结垢的判定，不能给出结垢量。
因此，该方法只适合做结垢可能性的初步判断，不适合做结垢趋势的准确预测。
目前，国内外已很少应用这种方法进行油田结垢的预测。
3、计算机预测法根据化学平衡原理及大量有关平衡常数和溶解度测定数据建立综合考虑各种影响因素的数学模型，在计算机上实现复杂的数值计算来预测结垢趋势。
计算机预测方法完全克服了静态实验预测法和简单化学计算预测法的缺点，目前为国内外广泛采用。
计算机预测法的核心是预测模型，八十年代在简单化学计算预测方法的基础上，分别针对碳酸钙结垢和硫酸盐结垢提出了改进的预测模型，模型综合考虑了多种影响因素；九十年代，发展了更完善的预测模型，模型不但能预测硫酸盐结垢，也能预测碳酸钙结垢；近期建立了综合热力学、动力学、流体动力学因素的预测模型，以及包括油、气、水三相PVT特征、三相流量、CO2质量浓度及其在油气水中的分配等因素的碳酸钙预测模型。
在预测模型研究的基础上，国外八十年代开始相继开发了多种预测软件，国内的预测软件开发始于九十年代初期。
九十年代初，长庆油田与山东大学合作最早推出了硫酸盐结垢预测软件SDCQPC；1996年西北大学开发出了碳酸钙结垢预测软件OFCCSTP，1997年又在OFCCSTP的基础上开发了综合预测硫酸盐和碳酸盐结垢的预测软件OFISTP，目前已发展形成了较为完善的OFISTP3.0。
OFISTP3.0是国内比较成熟的能预测各种油田无机结垢趋势的实用软件，软件预测模型依据充分，数值计算科学可靠，计算流程科学合理，模块设计充分考虑了油田结垢的形成机理，界面友好，操作简便，预测结果准确可靠。
在国内几个油田的应用结果表明，软件预测结果与油田实际结垢情况比较吻合。
目前，国内外开发的结垢预测软件大多数都是应用仅考虑了各种热力学影响因素的预测模型，模型中基本没有考虑结晶动力学和流体动力学因素的影响。
因此，结垢预测研究的发展趋势是加强基础研究，建立综合考虑各种热力学、结晶动力学和流体动力学影响因素的预测模型。
最近，Read Well Services公司和帝国理工大学（Imperial College）在大量动力学因素研究的基础上，开发出综合考虑了各种热力学和动力学因素的结垢预测软件。
对北海油田一口采油井进行预测试验，结果非常理想。
三、油田防垢技术概述国内外经过大量的室内及现场试验，获得了多种有效的油田结垢综合治理技术，可分为物理法防垢技术、化学法防垢技术和工艺法防垢技术，不同方法的防垢机理及应用如下：超声波处理：间接处理流体，可明显降低结垢速度；超声波频率振荡，促使微晶分散而难于长大沉淀，应用前景广阔。
磁处理：用永久磁铁和电磁铁设备防垢，外加强磁场可影响水中离子间吸引力，改变无机盐结晶，用于含盐量<3000 mg/L的水溶液。
加酸或注CO2：加盐酸等使pH值在6.5-7.2，防止碱性垢；但加酸量不易控制，过多会造成腐蚀，高温系统中注CO2会产生碳酸钙垢。
加防垢剂：防垢剂可通过反应+络合（螯合）作用与成垢阳离子生成稳定的水溶性环状结构而防垢；也可通过吸附作用使其结垢晶格发生畸变或通过静电排斥阻止垢的沉积而起到防垢目的，对钡锶垢和钙垢均有效。
工艺法防垢：选择与地层水配伍的注入水，选择性封堵生产井中地层产出水。
控制油气井投产流速，使井中油水混合液形成紊流状态，减小成垢离子沉淀机率。
1、物理法防垢物理法防垢是通过某种作用阻止无机盐沉积于系统壁上，同时允许无机盐在溶液中形成晶核甚至结晶，但要求这种结晶悬浮于溶液中而不粘附于系统壁上。
常用的方法主要有使用超声波防垢技术和磁防垢技术。
（1）超声波防垢技术超声波即频率大于20 kHz 的声波, 是一种具有很多功能的机械波, 其优点在于传播的方向性好, 穿透力强，在固体、液体中传播时衰减小，因此广泛用于固体及液体介质中。
在功率超声技术方面，超声波除垢防垢用途很广泛，主要是利用强声场、低频超声波处理流体，破坏成垢条件，并且能使流体中成垢物质在超声场的作用下，物理形态和化学性发生一系列变化，使之分散、粉碎、松散、松脱，而不易附着管壁、器壁形成积垢。
超声波防垢主要是对溶液结晶过程的影响，当超声波声场强度达到一定时，液体介质随超声波振动拉伸挤压形成的微细泡爆炸现象加剧，产生高温、高压的冲击波能量，将液体介质中的垢微粒粉碎、细化, 改变垢微粒形体，使垢微粒团间的亲合力降低。
