油田水的防垢和除垢技术
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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。
油田污水结垢问题及防垢技术研究进展王亭沂中石化胜利油田分公司技术检测中心摘要从油田结垢现状,研究分析结垢戍固机理分为四种:不配伍混合、自动结垢、蒸发引起的结垢和气驱或化学驱引起结垢,总结分析防垢新技术发展为化学法防垢.物理法防垢、工艺法防垢等防垢方法。
J戋键词镬油田结垢;防垢技术油气田开发过程中,油气藏中的流体(油,气、水)从油气层中流出,由于温度、压力和油气水平衡状态的变化,容易在地下储层、采油井井简、套管、生产油管发生无机盐类的沉积,生成垢,结垢现象的发生堵塞油Ⅲ管线,将给生产带来不币IJ影响,使产能降低,能耗增大,不能正常连续操作,甚至停产。
目前,油气集输系统的结垢问题已经成为我国各油F闩普遍存在的¨题。
就胜和J油田为例,目前胜利油田油井综合含水高达92%,油田采出液中Ca¨,M92+和C0,2一浓度偏高,有的甚至超过500mg/L,处于严重过饱和状态。
表l为结垢较为严重的某站离子分析结果,从表中可以看出,该站水体矿化度较高,且含有较高浓度的Ca2+,M92+离子,同时HC0,离子浓度也较高,在温度变化影响下,极易生成碳酸钙、碳酸镁以及碳酸镁钙等复合垢样。
一.结垢机理油气生产开发过程中常见的结垢机理主要有四种:①不配伍混合不配伍的注人水和地层水混和可引起结垢。
在二次采油和提高采收率注水作业过程中经常将处理后的油田采出水或海水注入储层中,海水一般富含硫酸根离子,而地层水多含钙离子、镁离子,因此当两种不同性质的水混合时发生化学反应,生成硫酸钙、硫酸镁等垢。
②自动结垢油藏内水与油共存,各种采油工艺的实施不可避免的导致平衡状态的改变。
如果这种变化使得流体组分超过某种矿物质的溶解度极限,就会形成结垢沉积;硫酸盐和碳酸盐会在开发过程中由于压力温度的变化,或者流动受到阻碍而沉积,高矿化度盐水的温度大幅下降会导致卤化物结晶沉淀。
当含有酸气的采出液形成碳酸盐结垢沉淀时,开采过程中压力下降会使流体脱气,从而提高pH值,导致自动结垢加剧。
超声波在油田上防垢除垢的使用在石油开采中,提高中后期油井的产量及油田采收率,一直是采油工程中的重要课题之一。
在油井开采过程中,常常会因各种原因在油井中形成一些堵塞物,阻碍原油流入井筒中,降低原油的渗透率,提高原油的渗透率,可采用各种物理、化学的方法。
其中物理方法有声波技术、磁学技术、电磁场技术等。
超声波采油技术则是近几十年发展起来的三次采油技术之一,通过声波处理生产油井、注水井及近井油层,使油层中流体的物性及流态发生变化,改善井底近井油层的流通条件及渗透性,解除采油井、注水井的堵塞及油井防垢、除垢、防蜡,提高采液量、原油产量和注水量,降低原油的粘度,提高原油、水在多孔岩石中的渗透率。
超声波防垢器主要是利用超声波强声场处理流体,使流体中成垢物质在超声场作用下,其物理形态和化学性能发生一系列变化,使之分散、粉碎、松散、松脱而不易附着管壁形成积垢。
超声波的防垢机理主要表现在:一、“空化”效应超声波的辐射能对被处理液体介质直接产生大量的空穴和气泡,也就是把液体拉裂而形成无数极微小的局部空穴,当这些空穴和气泡破裂或互相挤压时,产生一定范围的强大的压力峰,这一强压力峰能使成垢物质粉碎悬浮于液体介质中,并使已生成的垢层破碎使其易于脱落。
根据理论和实践测算,用20KHz、50W/cm2的超声波对1cm3液体辐射时,其发生空化事件的气泡数为5104/s,局部增压峰值可达数百甚至上千大气压。
二、“活化”效应超声波在液体介质中通过空化作用,可以使水分子裂解为H自由基和HO 自由基,甚至H+和OH-等。
而OH与成垢物质离子可形成诸如CaOH 、MgOH 等的配合物,从而增加水的溶解能力,使其溶垢能力相对提高。
也就是说,超声波能提高流动液体和成垢物质的活性,增大被水分子包裹着的成垢物质微晶核的释放,破坏垢类生成和在管壁沉积的条件,使成垢物质在液体中形成分散沉积体而不在管壁上形成硬垢。
三、“剪切”效应水分子裂解产生的活性H 自由基的寿命比较长,它进入管道后将产生还原作用,可以使生成的积垢剥落下来。
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。
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。
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。
油田注水开发过程中结垢现象的防治研究标定技术摘要:油田注水结垢现象是当前很多油田开发过程中最为常见的一个现象,同时也是需要油田企业引起重视的一种现象。
油田在实际开采的过程中,很多技术人员为了提升整个开采的效率和数量,通常会直接以向油田内部注水的形式增加油井内部的压力,使石油能在极短的时间之内被开采出来。
基于此,对油田注水开发过程中结垢现象的防治研究标定技术进行研究,以供参考。
关键词:油田注水;结垢;防治研究引言油田是我国经济发展过程中的一个重要的支撑,是促进地方经济的重要组成部分。
当前,我国在很多地区都相继发现油田地址,同时相关的科研人员也开始了相应的开采工作,提出了创新的研究和开采方式。
油田在实际开采的过程中主要使用的方式以注水开采为主,注水开采有一定的优势,但是也存在相应的弊端。
很多油田在注水的过程中由于受到地层水不配伍容易产生结垢现象,还有的地区会由于本身的地质问题出现的注入水对部分区域来说因水敏性而引起粘土膨胀,给后续的开采工作带来一定的困难,加快油井内部设施腐蚀速度的同时也影响了整个开采工作的效率,给油田企业带来较大的经济损失。
1什么是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。
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。
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。
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。
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。
油水井结垢分析与清理技术探讨摘要:在油田生产过程中,油水井腐蚀结垢的问题一直存在,影响了油水井的正常生产,降低了油井产能,对油水井进行清除垢作业,增加了原油生产成本。
为了提升油水井防垢、清垢效果,对油水井结垢机理进行了系统分析,针对不同原因导致的结垢采用适宜的除垢工艺及药剂,保障油水井的正常生产。
关键词:油水井;结垢原因;清垢技术1 前言随着我国油田的持续开采,老油田多已进入开发中后期,地层产出液含水率不断上升。
现阶段油价持续在低位徘徊,油田发展面临资源量下降和成本上升的难题,需要积极探索可持续发展道路,深入挖潜、降本增效是各油田面临的课题。
在油田生产过程中,油水井腐蚀结垢的问题一直存在,不仅影响油水井正常生产,降低了油水井产能,对油水井进行清除垢作业,增加了原油生产成本。
油水井结垢的原因与所处的地理位置、地层采出液的性质以及生产工艺措施有关。
随着油田持续开采,地层产出液含水率上升,地层水矿化度高,同时地层水中含有二氧化碳、硫化氢等腐蚀性气体,由于这些原因的存在,使得油水井容易腐蚀结垢,一旦发生腐蚀结垢,对油气水集输系统造成影响,影响油田正常生产,造成较大的安全隐患。
因此,在油田生产过程中,加强油水井防垢措施,对结垢井进行合理的处理,对于保障油田生产正常意义重大。
2 油水井结垢原因分析不论是油井还是水井,在长期生产过程中,都会产生水垢,这种水垢多为无机垢,此外,还有沥青、蜡、胶质形成的有机垢。
泥砂和有机质形成的泥垢,各种细菌形成的垢等。
地层采出液进入井筒后,由于环境发生了变化发生物理或化学反应,出现沉淀附着在地层表面或者油管、套管表面形成积垢,垢质通常是以无机盐垢为主。
目前随着油田采取各种增产措施,注聚合物驱油、注蒸汽驱油、注碱水驱油等措施的应用,导致油水井结垢问题日益严重。
油田注水开发是最常见的开发方式,随着长时间开采,注水量不断增加,注入水中含有大量的钙离子、镁离子,这些阳离子容易形成形成水垢。
2017年07月油田管道结垢的成因及除防垢技术周佳旭(哈尔滨石油学院石油工程系2014级2班,黑龙江哈尔滨150027)摘要:油田开发中结垢现象影响着油井正常生产、增加地面能耗和抽油杆的负荷,为此针对油田注水开发结垢的成因,提出了除垢解垢的措施。
关键词:结垢;成因;防垢目前,我国油田大部分已进入开采的中后期,注水开发工艺由于注入压力的不断升高,地层水随着原油被采出,使得水含量的不断攀升,致使油田系统的结垢问题日趋严重。
由于注水开发始终伴随着结垢问题,因此结垢是油田注水开发堵塞的主要原因之一,也对采油管线和集输管线造成一定的损害[1]。
如何解决油田开发的结垢问题,已经成为目前需要解决的一个极其重要的问题。
1结垢的成因及危害1.1不配伍性引起的结垢我国油田大部分普遍都采用多层位混合开采、多层位产出液混输的原油集输处理方式,由于不同层位的原油进行混合集输、注入水与地层水的不配伍性以及多层位混合开采、多层产出液集输的处理方式,致使注入水与地层水中所含的成垢离子如Ca 2+、Mg 2+、Ba 2+、CO 32-、SO 42-等相遇而产生的沉淀结垢,而且结垢的类型较多,不利于油田正常生产。
若有HCO 3-、CO 32-、SO 42-等阴离子的存在,就有可能形成一系列沉淀物,此为油田结垢的内在因素[2]。
目前垢物约百余种,但油田中最常见的主要是碳酸钙(镁)垢、硫酸钙(镁)垢、硫酸钡垢和硫酸锶垢,且大多是混合垢,很少见到单一垢。
1.2条件变化引起的结垢①温度的影响温度能够改变易结垢盐类的溶解度,油田中除CaSO 4·2H 2O 溶解度存在最大值外,其结垢盐类均随温度的升高而降低。
这些盐类结垢中以碳酸盐为主,升高温度Ca(HCO 3)2会分解产生CaCO 3结垢:Ca(HCO 3)2→CaCO 3+CO 2↑+H 2O 此反应为吸热反应,升高温度平衡向右移动,使CaCO 3的析出而结垢。
对于以CaSO 4、BaSO 4、SrSO 4为主的盐类垢亦同理。