《淺談?dòng)途Y(jié)垢機(jī)理和清防垢技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、淺談?dòng)途Y(jié)垢機(jī)理和清防垢技術(shù)　　摘要：油田在開發(fā)過(guò)程中，隨原油由油層被舉升至地面，外界溫度、壓力、流體流速等因素的變化會(huì)引起無(wú)機(jī)鹽類會(huì)在油井管網(wǎng)或地層上形成沉積，造成油井結(jié)垢。本文主要闡述了油田開發(fā)過(guò)程中油井結(jié)垢的主要機(jī)理、結(jié)垢所帶來(lái)后續(xù)問(wèn)題及目前油田主要防垢對(duì)策，對(duì)油田防垢具有一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞：油井結(jié)垢機(jī)理清垢防垢技術(shù)一、前言目前，我國(guó)大部分油田采用了注水補(bǔ)充能量的開發(fā)方式，油田注入水通常有三種：一是清水，即油區(qū)淺層地下水；二是污水，即與原油同時(shí)采出的地層水，經(jīng)處理后可回注到油層；也有將不同水混合注入的。隨著

2、注入水向油井推進(jìn)，使油井含水率不斷升高，同時(shí)伴隨溫度、壓力和pH值等發(fā)生變化時(shí)，最終導(dǎo)致油井近井地帶、采油井井筒、井下設(shè)備、地面管線及設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象。二、結(jié)垢對(duì)油井的危害7首先，油田中油井中存在的結(jié)垢沉積會(huì)影響原油開采設(shè)備的功能，嚴(yán)重的油垢會(huì)造成設(shè)備的堵塞。其次，油井中存在著不同程度的結(jié)垢，會(huì)造成油井井下附件及采油系統(tǒng)設(shè)備在沉積結(jié)垢下不同程度的腐蝕。此外，油井上的結(jié)垢還可能導(dǎo)致緩蝕劑和金屬表面無(wú)法形成表面膜，降低了緩蝕劑的作用，縮短了系統(tǒng)管道的壽命，嚴(yán)重情況下則會(huì)造成腐蝕穿孔現(xiàn)象，導(dǎo)致油井的管柱故障。再次，結(jié)

3、垢造成油層堵塞、產(chǎn)液量下降和能源浪費(fèi)，阻礙了原油的正常生產(chǎn)，導(dǎo)致增加修井作業(yè)次數(shù)，縮短修井作業(yè)周期，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成井下事故，導(dǎo)致油井關(guān)井，甚至報(bào)廢，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。三、油井結(jié)垢機(jī)理1.結(jié)垢機(jī)理油田中常見的結(jié)垢機(jī)理分為以下四種：1.1自動(dòng)結(jié)垢油井中水和油一起存在，不同采油工藝會(huì)造成水油的比例的改變，在水油相溶中發(fā)生了不同程度的比例改變，就會(huì)使得水油成分多于某些油井中的礦物質(zhì)溶解度，造成不同程度的結(jié)垢產(chǎn)生，這種情況稱為自動(dòng)結(jié)垢。碳酸鹽或者硫酸鹽形成沉積結(jié)垢之后會(huì)因?yàn)榫铝鲃?dòng)形成阻礙、筒內(nèi)自有壓力、溫度的高低變化發(fā)生沉

4、積。高礦化度鹽水在溫度嚴(yán)重不均衡的情況下也會(huì)產(chǎn)生氯化鈉。同時(shí)，含有酸氣的采出流體會(huì)形成碳酸鹽結(jié)垢，進(jìn)行原油開采時(shí)，因?yàn)閴毫ο陆狄矔?huì)造成流體脫氣，使得ph值增高，結(jié)垢程度加重。1.2不配伍混合7地層水與不配伍注入水混合之后就會(huì)造成不同程度的結(jié)垢，當(dāng)進(jìn)行二次采油時(shí)，往往將從油田采出來(lái)的水重新注到儲(chǔ)層里面。此外，地層水水質(zhì)和回注水水質(zhì)不兼容時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生不同程度的結(jié)垢?；刈⑺泻胸S富的硫酸根離子，地層中含有Ba2+和Ca2+，這時(shí)候，地層水與注入水相互混合，就會(huì)產(chǎn)生硫酸鋇、硫酸鈣等物質(zhì)。1.3蒸發(fā)引起結(jié)垢除了上述兩種結(jié)垢之

5、外，采油生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的地層鹽水和氣體也會(huì)造成結(jié)垢的產(chǎn)生。油井中生產(chǎn)管柱的壓力不同程度的減小，導(dǎo)致鹽水蒸發(fā)，而溶解離子的濃度比礦物質(zhì)的溶解度高，導(dǎo)致結(jié)垢的產(chǎn)生，這就是油田中高壓井中結(jié)垢產(chǎn)生的原因。1.4化學(xué)驅(qū)引或者氣驅(qū)引起的結(jié)垢化學(xué)驅(qū)中注入化學(xué)藥劑也會(huì)產(chǎn)生水垢。堿驅(qū)中注入堿液會(huì)與巖石發(fā)生作用，會(huì)造成壓力、溫度、離子組分等發(fā)生改變，造成氫氧化物、硅酸鹽、碳酸鹽等物質(zhì)的沉淀。此外，油井中進(jìn)行注蒸汽驅(qū)油時(shí)，也會(huì)形成碳酸鈣和硫酸鈣的沉積。在油井采油時(shí)，利用二氧化碳進(jìn)行采油就會(huì)產(chǎn)生不同程度的沉積。這是因?yàn)槎趸嫉乃尸F(xiàn)酸性，

6、并且能夠?qū)⒌貙又械奶妓徕}溶解。當(dāng)油井周邊的壓力降低之后，二氧化碳就會(huì)溶解，碳酸鈣就會(huì)在地層孔隙中形成沉積，這時(shí)由于結(jié)垢的產(chǎn)生導(dǎo)致壓力繼續(xù)下降，沉淀物也會(huì)越來(lái)越多。2.結(jié)垢分類7油井中產(chǎn)生的結(jié)垢類型不同，需要根據(jù)結(jié)垢層不同沉積的機(jī)理進(jìn)行分類，一般情況下，可以將油井中的結(jié)垢分為凝固污垢、生物污垢、腐蝕污垢、化學(xué)反應(yīng)污垢、結(jié)晶污垢、顆粒污垢。2.1凝固污垢該污垢是說(shuō)流體在過(guò)冷的熱面上形成凝固，從而結(jié)垢。比如水的溫度比冰點(diǎn)低時(shí)，換熱表面則會(huì)凝固成冰，污垢程度也和周邊的溫度有一定聯(lián)系。2.2生物污垢在海中的生物污垢是指微生物積

7、聚而成的生物污垢，污垢形成之后產(chǎn)生粘泥，微生物可以在粘泥中繁殖，加劇了污垢的程度。2.3腐蝕污垢含有腐蝕性雜質(zhì)的流體的換熱表面發(fā)生腐蝕之后會(huì)形成不同程度的污垢，而溫度、酸堿值、流體成分對(duì)腐蝕程度有一定影響。2.4結(jié)晶污垢流體中的無(wú)機(jī)鹽結(jié)晶而來(lái)的沉積物，當(dāng)遇到冷卻或者飽和時(shí)常常出現(xiàn)上述沉積。2.5顆粒污垢固體微粒形成的積聚，因?yàn)橹亓ψ饔卯a(chǎn)生不同程度沉淀，即顆粒污垢。四、油井清防垢技術(shù)7國(guó)內(nèi)外經(jīng)過(guò)大量的室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，獲得了多種有效的油井結(jié)垢綜合治理技術(shù)，可分為物理法防垢技術(shù)、化學(xué)法防垢技術(shù)和工藝法防垢技術(shù)。1.物理法防

8、垢技術(shù)物理法防垢是通過(guò)某種作用阻止無(wú)機(jī)鹽沉積于油管壁上，同時(shí)允許無(wú)機(jī)鹽在溶液中形成晶核甚至結(jié)晶，但要求這種結(jié)晶懸浮于溶液中而不粘附于油管壁上。常用的方法在井下管柱中加裝強(qiáng)磁防垢器，通過(guò)磁場(chǎng)的作用，使原油中成垢分子和分子團(tuán)之間的聚合性減弱，原油分子的流動(dòng)性增加而減弱結(jié)垢速度，從而達(dá)到防垢的目的。2.化學(xué)法防垢技術(shù)化學(xué)法是應(yīng)用化學(xué)防垢劑的某些特性阻