油田防垢研究进展

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。

埕岛油田污水集输管网防垢措施研究摘要：埕岛油田污水处理系统投运至今，分离出来的污水进行回注实现对地层能量的补充。

随着油田注水开发工作年限的增加，整个污水集输管网逐渐暴露出一些问题，尤为突出就是污水集输管线、运转泵类设备结垢现象比较严重，主要表现为地层、滤砂管等井下工具堵塞，油井不能正常生产；集输流程阀门结垢锈死，不能实现正常开关，严重影响设备运行参数的调节。

面对埕岛油田污水集输管网日渐结垢加剧情况，本文针对性地分析污水集输管网结垢成因，下一步防垢措施进行探讨研究。

关键词：结垢机理；结垢成因；防垢措施前言埕岛油田污水集输管网投产运行至今，主要由油井产液、油水分离、污水处理，污水回注流程组成。

埕岛中心二号平台污水处理系统于2010 年7 月投产，系统由一座污水接收罐、四台污水提升泵、四台水力旋流器、四座纤维球过滤器、加药罐及反冲洗水接收罐等组成。

肩负着海洋采油厂海二生产管理区外输原油分水的重任。

该系统现处理井组来液10500m3/d，回注污水4000 m3/d。

污水系统投运三个多月三相分离器出水流程管线、水力旋流管、纤维球过滤器筛管、污水提升泵及注水泵泵腔出现比较严重的结垢现象。

结垢会引起设备和管道局部垢下腐蚀，并且为SRB 细菌的繁殖提供有利条件。

同时，结垢还会使缓蚀剂与金属表面难以接触成膜，大大降低缓蚀效果，加重设备和管道的腐蚀，甚至引起系统流程腐蚀穿孔，使管道报废。

管道结晶的垢沉积还会降低水流截面积，增大水流阻力和输送能量，大大增加生产能耗。

结垢还会堵塞水力旋流器旋流管、纤维球过滤器筛管，造成整个污水集输管网系统憋压，影响污水正常运行。

以上各方面综合作用的结果会造成未来污水系统清洗作业、站内管道更换频繁，势必会影响到海上污水集输流程的正常生产秩序，增加维修和生产成本。

1 结垢机理1.1 不配伍混合引发的结垢。

不配伍的注入水与地层水混合可引发结垢。

导致结垢的原因是不配伍的注入水与地层水混合引发的结垢，结垢类型为碳酸盐和硫酸盐垢。

石西油田防腐防垢技术应用研究【摘要】随着油田开采，原油综合含水逐年上升，部分油井出现不同程度的腐蚀或结垢，造成检泵频繁，深井泵、管柱损坏严重，经对管柱附着物及采出水中腐蚀因素分析，井下腐蚀、结垢是造成这些问题的根本所在。

同时伴生气中的H2S及侵蚀性CO2与管柱接触后，也会产生氢脆和应力腐蚀。

为了改变作业区部分油井检泵周期短的生产难题，开始采用固体防腐防垢技术的应用，从该技术这几年的应用情况来看，大多数油井取得了较为理想的防护效果，延长了油井的检泵周期，减少了油井因结垢、腐蚀造成检泵的频次。

【关键词】腐蚀；结垢；化学阻垢；化学防腐；固体防腐阻垢剂1、防腐防垢原理1.1化学阻垢化学药剂防垢是目前应用最多，技术最为成熟的阻垢方法之一。

其原理是阻垢药剂吸附在微晶体表面，破坏了晶体的晶格结构，造成晶格扭曲，不能形成稳定的晶形结构，阻碍了微晶的长大。

另外阻垢剂对Ca2+、Mg2+等阳离子的络合增溶作用，减少了与阴离子的接触，从而起到防垢作用。

目前国内常用的阻垢剂有五种类型：①无机聚磷酸盐，以聚磷酸钠为代表，主要防止碳酸钙垢的形成；②含磷有机缓蚀阻垢剂，包括有机磷酸酯和有机多元膦酸盐，有机磷酸酯以聚氧乙烯基磷酸酯和聚氧乙烯基焦磷酸酯为代表，主要防止硫酸钙垢的形成；有机多元膦酸主要以ATMP、HEDP为代表，主要以防止碳酸钙为主，对硫酸钙有一定的阻垢效果，与其它药剂复配，具有好的协同效应。

③低分子量聚合物，以PAA、HPMA为代表，对钙镁垢具有较好的阻垢效果，与其它缓蚀剂复合使用时可使垢层从硬垢转变为软垢而易于清洗。

④天然阻垢剂，以丹宁、木质素为代表，主要防止碳酸钙垢的生成。

⑤共聚物阻垢分散剂，如丙烯酸共聚物、马来酸共聚物、磺酸共聚物等。

这五种类型的阻垢剂中含磷有机缓蚀阻垢剂、聚合物阻垢分散剂、共聚物阻垢分散剂因其热稳定性能好、不易降解和水解、用量低、可与其它药剂复合使用等特点而发展较快并成为主要的发展方向。

1.2缓蚀技术材料和周围介质相作用，使材料遭受破坏或性能恶化的过程称为腐蚀。

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。

纯梁油田油水井结垢机理及防治技术研究的开题报告一、研究背景及意义纯梁油田是典型的薄层油藏，油井产液气比低，易造成油水井结垢，严重影响了油田生产。

结垢主要是由于油田水质硬度高、水中钙镁离子浓度大，容易形成硬水垢，导致油管内壁和地层表面积聚大量的钙镁离子结晶沉积，使得地下水渗透通道变窄，产量下降。

因此，研究纯梁油田油水井结垢机理及防治技术，对于促进油田产能的提高具有重要意义。

二、研究内容及方法（一）研究内容1.分析纯梁油田油水井结垢机理，探究结垢成分、形成过程及其对产量的影响。

2.试验硬水垢的形成过程，测定钙、镁离子浓度、pH值和温度等参数的变化规律，通过现场实践及实验室分析，确定结垢程度和成分。

3.研究不同的防垢技术，包括传统的机械清洗、化学清洗和物理清洗方法，以及高新技术的电解防垢、超声波防垢、纳米材料防垢等方法，评估其防垢效果和经济效益。

4.优化防垢技术，建立有效的防垢方案，根据实际情况进行分阶段防垢，确保油井生产稳定。

（二）研究方法1. 完成文献调查和现场实验，对照不同防垢技术方案，分析测试结果。

2.在实验室和现场开展防垢实验，采用多元分析和多指标评估方法，时时监测防垢效果。

3. 采用模拟模型进行数值模拟仿真分析，探究沉积物形态变化和影响因素，预测防垢效果。

三、预期成果1.纯梁油田油水井结垢机理研究成果，使人们对垢层及其成分更加了解，为后续的防垢研究提供了基础。

2.通过试验和实践，筛选出最有效的防垢技术方案，为油井的生产维护提供了参考。

3.通过防垢技术的优化和成本分析，得出最优经济效益的防垢方案，为企业提高产能和降低成本提供科学依据。

四、研究进度安排1-3个月：规划研究计划，文献调查4-6个月：实验室设备建设，数据采集分析7-9个月：现场实践及防垢技术筛选10-12个月：防垢技术优化及方案成本分析五、预期研究难点1.建立结垢形成过程的模型，检验预测结果的准确性2.测试不同防垢技术的效果，筛选出最佳的防垢方案3.优化防垢方案，不影响油井的生产和投资方案通过该研究，对于加强对纯梁油田油水井结垢机理的认识和掌握、确定优化的防垢技术方案、提高油井产能和创造经济效益具有重要价值。

油田水碳酸盐结垢趋势的研究油田水是重要的油田组成部分，它的性质决定了油田的可采收率和投资回报率。

因此，对于油田水的结垢特性具有重要的意义。

结垢不仅会导致产水量减少，而且还会对循环水和地表排放水产生一定影响。

因此，了解油田水碳酸盐结垢及其发展趋势对于维持油田水质是必要的。

结垢主要是由于碳酸盐、钙和硫酸盐的沉淀而形成的。

其中，碳酸盐结垢是最常见的。

当碳酸盐和CaCO3沉淀物在水中混合时，会形成一种结垢。

碳酸盐会与碳酸钙结合，形成碳酸盐钙，从而形成结垢。

这种结垢的发展趋势长期以来一直受到研究者的关注。

首先，由于饮用水中碳酸盐的浓度和水的温度越高，结垢的形成速度也就越快。

同时，颗粒的大小对结垢的发展也有很大的影响。

当颗粒较大时，结垢的形成较快，结垢较厚实；相反，当颗粒较小时，结垢的形成速度较慢，结垢较薄。

此外，污染物的存在也会对结垢的发展趋势产生影响。

由于污染物的存在，硫酸盐的溶解度会显著降低，从而促进碳酸盐的沉淀，增加结垢的发展速度。

同时，污染物还能够减少水中碳酸盐钙结垢萃取过程中负载颗粒的碰撞，从而减少结垢的形成。

另外，水力学因素也会影响结垢的发展速度。

当水流速较快时，它能够减少碳酸盐钙结垢的形成，减缓结垢的发展速度。

此外，流动状况也会影响结垢的发展趋势，乳状结垢更容易在流动状态下形成，因此水的流动状态也是影响结垢发展趋势的重要因素。

本文讨论了油田水碳酸盐结垢的发展趋势，并指出了温度、颗粒大小、污染物、水力学因素和流动状态等因素对结垢发展趋势的影响。

因此，了解油田水碳酸盐结垢及其发展趋势是非常重要的，可以更好的预测油田水的可采收率和投资回报率，并维持油田水质。

本研究表明，控制碳酸盐沉淀速率有助于提高油田水的可采收率和投资回报率。

因此，我们可以利用降低温度、控制颗粒大小、减少污染物和改善水力学条件等方法减缓碳酸盐结垢形成的速度，以达到最佳采收率和投资回报率。

总之，本研究表明，温度、颗粒大小、污染物、水力学因素和流动状态等因素的变化都会影响油田水碳酸盐结垢的发展趋势，因此了解这些因素对结垢发展的影响是非常重要的。

关于输油管线防垢除锈工艺的研究石油管道是石油产品输送最常用的媒介和最主要的输送设备，通常由金属制成，由于石油管道长时间使用后，金属内壁在空气腐蚀下会自动生锈以及产生污垢，污垢的存在会影响设施的正常运转，金属锈迹会影响石油的纯度，因此有必要定时对石油管道的内壁进行防垢和除锈处理，以保证原油的纯度和输送的正常。

标签：输油管线;防垢除锈;工艺研究前言：我国石油管道网络布局已经贯穿东北及西南西部等地区，管道输送是当前石油运输的最主要形式，具有高效、低耗、连续输送和自动化程度高等优势;石油管网管理是庞大而复杂的工程，管道生锈、结垢问题已经成为影响油田正常开发的重要因素之一，严重的结垢生锈问题会造成的管线的堵塞与报废，不仅给生产企业带来了巨大的经济损失，同时还会对环境污染、生态安全等造成一定程度的隐患;因此，从根本上解决管线的防垢除锈问题成为油气企业系统工作中的重要环节，同时对原油的正常生产具有重要的现实意义。

1.输油管线污垢形成的原因分析污垢通常以混合物的状态存在，原油管道中污垢和锈迹形成的原因是多方面的，离子结合后在水中形成不溶或难溶的物质，积累后形成盐类分子，分子进一步结合和排列而形成微晶体，进而产生晶粒化的过程，先是少量垢核心在管道表面形成附着，然后更多的其它垢化合物聚集成更大的垢团并堆积长大沉积成垢，在不同管道的条件下，一部分垢被冲刷流走，随着环境温度的变化，难溶或微溶盐的的溶解度不断下降，导致更多的物质析出，形成不同的结垢物，继续生长并最终阻塞管道，管道污垢物通常包括盐类垢和含钙、镁、锶的硫酸盐和碳酸盐类垢，污垢的形成会受到温度和PH值等各种因素的影响。

2.污垢对输油管线的危害结垢对输油管线的危害主要体现在几个方面，一是造成能源的浪费，由于原油在管道内的运送过程中需要使用相关的换热设备对原油进行升温以及加热，污垢物会增加流体阻力，降低换热效率，影响换热设备的运行效能，从而造成整体的运行成本增加;二是造成环境污染，管线污垢物形成后，必然会采取一定的措施清垢，其中化学清垢就是常用的手段之一，而化学清洗后的酸液排放等会给环境带来一定的污染，频繁的化学酸液排放甚至会破坏生态平衡，给人们的生活带来严重影响;三是造成油企生产成本的增加，一方面是结垢导致的设备负担，运行设施成本增加，一方面因除垢除锈所产生的水资源浪费，电力浪费，以及更换管线，清洗管线等付出的人工维护成本等等无形中都增加了油企的生产成本，影响了整体的经济收益。

油水井筒腐蚀结垢及防垢除垢工艺研究摘要：油田在开发生产的过程中有关油水井筒的腐蚀结垢问题一直是石油天然气开采中急需要解决的技术问题之一，由于油田开采的地质环境复杂，加上外界自然气候条件也会影响油水井开采作业，导致在生产过程中可能会出现腐蚀和结垢的现象。

尤其到了油田开发的高含水期，因为油井含水量的升高，产出水矿化度严重，便会带来大量的二氧化碳、硫化氢以及氯离子等腐蚀性物质，这些物质混合在一起便会使油水井筒产生严重的腐蚀和结垢问题，影响开采系统的工作，也会造成输油输气系统管线及其设备的腐蚀结垢，对油田开采安全造成影响，最终给油田企业带来巨大经济损失。

鉴于此，本文将对油水井筒腐蚀结构作用机理和形成原因进行分析，并在此基础上提出相关防垢除垢的工艺技术，希望对类似工程有一定借鉴参考意义。

关键词：油水井筒；腐蚀；结垢；防垢除垢1油田油水井筒腐蚀结垢现状金属的腐蚀是导致油田井筒发生腐蚀结构的最直接原因，当水中的矿化程度较高时水中便会出现大量的有溶解氧、二氧化碳等物质，使金属遭到严重腐蚀。

此外，油井开采活动和加热炉活动也会使大量碳酸钙、碳酸镁等物质沉淀，从而引起油田井筒的腐蚀结垢。

在含水率不高的阶段，油井的耐腐蚀性较高，而随之含水率的增大便会使油井和井下工具设备的金属表面发生严重的腐蚀，甚至出现油管泄漏、金属管断裂的问题。

油井井下工具设备的腐蚀和油管腐蚀的作用机理相似，在出现游离水之后油井的腐蚀情况便会加剧，加上开采作业带来的机械摩擦，使油井筒腐蚀更加严重。

从腐蚀现况来看，油水井腐蚀主要集中在有关于套管的腐蚀上，套管的内腐蚀比外腐蚀要严重得多。

而出现油田油井结垢的问题，主要发生在含水量较高的油井中，结垢常见部位为井下油管的内壁、筛管和抽油泵、套管内部的位置，结垢严重时会使抽油杆被强行拉断。

想要解决油田油水井腐蚀结垢的问题，首先应明确发生腐蚀和结垢的机理，然后找到具体原因，最后制定针对性的防护和治理方案。

2油水井筒腐蚀结垢机理首先，油水井的采出液中含有大量硫酸盐还原菌物质，这类菌种物质长期存在于地层水和岩石中，在开采时受到外界的刺激会大量繁殖，在菌种的作用下会使油水井筒发生严重的腐蚀，腐蚀产物主要是含硫化合物垢类物质。

大庆油田三元复合驱结垢机理及防垢剂的探究摘要：随着油田开采水平的不息提高，油田产生的垢问题越来越严峻，给油田开发和生产带来了巨大的困扰。

本文以大庆油田为例，探究了三元复合驱结垢机理及防垢剂的应用，为油田垢问题的解决提供了参考。

关键词：大庆油田，结垢机理，防垢剂，三元复合驱1.引言油田是重要的能源资源开采基地，然而，油田的开采过程中会产生一系列垢问题，如铁垢、石垢、硫垢等，严峻影响了油井的产能和开采效率。

针对这一问题，当前主要接受的措施是使用防垢剂，以缩减或阻止垢的形成，从而实现开采过程的顺畅进行。

本文以大庆油田为例，探究了大庆油田的三元复合驱结垢机理及应用。

2.大庆油田的垢问题大庆油田是我国最大的陆上油田之一，其开采过程中产生的垢问题极其严峻。

结垢主要分为物理结垢和化学结垢两种类别，其中物理结垢主要是由固体颗粒沉积、荟萃形成的，而化学结垢则是由溶解性成分溶解沉积形成的。

大庆油田的垢问题主要包括钾垢、硅酸盐垢、硼酸盐垢等，严峻影响了油井的效率和开采安全。

3.三元复合驱结垢机理三元复合驱结垢机理是指使用防垢剂、施防垢剂以及清除垢剂三种化学药剂连续注入井下的一种方法。

其中，防垢剂可以抑止结垢物质的沉积，从而缩减垢的形成；施防垢剂可以改善地层石油物性，使其达到合适的流淌性；清除垢剂则可以清除已经形成的垢。

三种化学药剂的配比和注入量需要依据详尽状况进行调整，以达到最佳的效果。

4.大庆油田的防垢剂探究与应用4.1 防垢剂的种类及选择大庆油田经过多年的探究和实践，建立了一套完整的防垢剂体系。

针对不同类型的垢问题，大庆油田选取了适合的防垢剂进行试验和应用，包括有机防垢剂、无机防垢剂等。

在选择防垢剂时，需要思量防垢剂的降解性能、环境友好性以及经济性等因素。

4.2 防垢剂的应用效果大庆油田通过试验和生产应用验证了防垢剂的有效性。

防垢剂的使用可以显著降低油井的垢沉积速率、提高开采效率，并延长油井的使用寿命。

同时，防垢剂的使用还可以缩减设备维护和清洗的频率，降低生产成本。