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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。
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。
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。
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。
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。
油田注水开发过程中结垢现象的防治摘要：石油是保障国家能源安全的一种重要的方式，对于促进地方经济，发展国家能源有着非常重要的意义。
很多油田在实际开发的过程中，会出现结垢现象，但是结垢现象会容易导致后期的开采出现阻力和细菌的产生，导致开采石油内部的大量细菌滋生，增加了油井内各种设施设备加快腐蚀的速度，给油田企业造成大量的经济损失。
基于此，本文将结合油田注水开发过程中结垢现象出现的原因进行分析，并从经济发展的角度分析对于结垢现象的防治措施，促进油田企业的健康发展，获得更好的经济收益。
关键词：油田注水开发；结垢现象；产生原因；防治措施；研究1.油田注水结垢现阶段，在油田开发过程中，为了保证储层相应的水压，提高油田开发效益，普遍采用注水技术。
目前，油田注水技术一般有三种方法，一是采用清水注入法，即完成油田地下水的注入。
二是采用污水注入法，即从油层注水。
三是海上油田注水方式，采用海上注水方式。
此外，还有混合注水方法。
目前，油田注水过程中存在许多问题，如注钙和注二氧化碳的混合。
诸多问题导致注钙与注二氧化碳不相容，氢硫基团浓度急剧增加。
严重时会出现阻塞油层现象，使油层渗透效率降低，给油田中的油层造成很大的损失；而部分井筒以及井内设备结垢处理会限制管线的流通空间，从而增大摩擦力，也容易为细菌提供滋生的环境，增加了井下油井设备的锈蚀程度，减少了井设备的使用时间，严重时还会发生设备热效率的降低，导致管线爆裂，最后出现大面积停工的现象，严重危害油田设备的正常工作，使采油技术生产急剧减少[1]。
目前，我国各大油田公司已经开始就预防结垢处理的对策开展了研究，但问题依然存在。
油田地面注水技术措施的实际应用是通过注水井将合格的水注入井底油层，注入后的水流沿水线方向均匀地推向井内，使油流被驱出井外，从而提高油井的产油量。
注水过程是人工向地表提供能量的过程，是提高油田二次采油率的主要手段，注采模式已广泛应用于油田企业生产的各个阶段。
油田结垢的危害与原因分析及治理对策摘要：本文分析油田生产过程中，原油物质在地下储层、井筒、生产管柱、设备、管线等各生产环节由于受到液体成分、温度、压力、PH值等各种原因造成结垢对生产的不利影响，结合国内外油田目前现有的预防和除垢技术提出了预防和除垢治理对策。
关键词：结垢危害治理对策一、油田结垢的危害油田生产过程中，在地下储层、采油井井筒、套管、生产油管、井下完井设备以及地面油气集输设备管线内由于各种原因而形成的一层沉积物质，它们会造成堵塞并妨碍流体流动。
主要有碳酸盐垢、硫酸盐垢、铁垢和有机垢。
油田结垢以无机垢最为普遍，分布广泛，危害较大。
油田常见的垢沉积物主要是碳酸钙、硫酸钙和硫酸钡等。
结垢现象普遍存在于油田生产过程的各个环节，从注入设备到油藏再到地面设备的整个水流路径上都能产生结垢。
a.垢对管线的危害:主要表现为管线腐蚀穿孔、堵塞、压力上升。
b.垢对储层的损害:原油蕴藏在油层砂岩空隙之中，油层结垢使岩心大孔隙数量减少,油层润湿性和渗透率下降，致使注水时泵压升高，注入能力不断下降，甚至向地层中无法注水，吸水剖面的吸水厚度降低造成地层伤害。
尽管油层内结垢程度较弱,但是对低渗透储层的伤害却不容忽视。
结垢一旦堵塞地层，通常是很难再清除掉的，因此地层垢造成的地层伤害常是永久性的。
c.垢对设备的危害:油井产出液离开井口以后，在经过不同的管线和设备中时，会经历不同的压力、温度、流速、停留时间、分离以及几种水又可能重新混合，因此可能会有各种垢盐生成。
地面各种设备中的这类结垢统称为设备垢，它会给采油生产带来诸多问题：输液管线积垢，管道内径缩小造成阻流；金属设备中的积垢常是“点状”的，这能引起严重的点腐蚀，造成设备穿孔；在加热炉装置中，炉内的输液管可因垢堵使加热炉热效率降低，或温度无法升高。
二、影响结垢的因素1、成垢离子的浓度水中成垢离子含量越高，形成垢的可能性就越大。
对某一特定的垢，当成垢离子的浓度超过了它在一定温度和pH值下的可溶性界限时，垢就沉积下来。
