油田采油管道结垢机理与防治措施的探讨

刘富刚 杨超 吴波

摘 要：在如今工业化高速发展的今天，油田采油管道中的规模问题是油田开发中普遍存在的问题，同时也是开采油田的单位所面临的首要难题，因为大型的开采规模化不仅会影响油田开发的质量和效益，也迫使土壤收集和输送系统在严重的情况下停止生产。本文分析了油田采油管道解构机理与防治措施的探讨，并着重阐述了与管道规模防控相关的解决方法，为采掘的防垢提供了有益的参考。

关键词：油田采油;管道结垢机理;防治措施

我国在建设油田管道上面，采油管道发生结垢一直是油田生产的主要问题，一般来说，采油管道规模上结垢类型主要有有机物结垢、碳酸盐结垢和硫酸盐结垢。我们可以根据这三种结垢类型，找出其根本原因[1]。并采取相关的解决措施，对于现如今的油田开采来说，有效的防范控制是能够有效提高油田开发的社会效益和经济效益。

1 油田采油管道结垢机理分析

1.1 有机物结垢机理分析

油田采油管道当中有机物结垢的组成部分主要是多种有机物，当原油从土壤流向井口的时候，因为原油当中含有的蜡过多，在逐渐减少温度压力的过程中就会促使其中所包含的有机物会沉淀成结垢。这个过程就是有机结垢的处理机制，而且，有机物的连续沉积会继续形成新的结垢，最后使其中的有机物和无机物混合在一起，在这种相互推进中不断向前发展。

1.2 碳酸盐结垢机理分析

碳酸盐结垢是油田采油管道中常见的污染粉尘形式，其主要成分是“Ca”、“Mg”和“Ca”、“Mg”和“HCO”这两种类型元素。如果将它们注水，那么这些元素就会逐渐形成结垢，而且还会不断增多。“Ca”和“Mg”这种类型主要来源于注水过程中所包含的物质，而“Ca”、“Mg”和“HCO”就主要来源于地下水。这些结垢离子与注水的形成不相符，在将注入的水与地层水混合时会产生沉积物形成水垢[2]。碳酸盐一般通常发生温度上升的地方，因为温度上升很容易引起碳酸结垢。

1.3 硫酸盐结垢机理分析

硫酸盐结垢是在确定的物理和化学条件下所发生的，因为硫酸盐结垢是离不开一定的温度与压力，在具有一定量度的结垢离子表面的结晶和聚合形成鳞状物、硫酸盐结垢量平衡状况损坏的核心原因[3]。当两种不相容的水与离子混合时，就会出现硫酸盐结垢，与硫化物溶解反应形成结垢离子，使硫酸盐在形式上变为饱和状态。硫酸盐结垢的形成更多地发生在地面管道的网络系统、注水井的油田和附近的井中。

2 油田采油管道结垢的防治措施

2.1 在油井井底投入固体缓释型防垢剂的使用

在油井井底投入固体缓慢释放抗Scale剂，这在防垢中可以发挥作用。这是因为油水中的抗垢剂具有释放特点，而药物的释放程度与配药程度有关，根据萃取液对药物浓度的要求，如果释放量能够有一个合格的状态就需要通过选择合适的抗垢剂，使用合适的载体创建固体缓慢释放防垢剂[4]。制作加工固体缓慢释放防垢剂后，需要进行相应的测试和实行，主要内容包括检测药物释放量的方法以及相关的部署过程。使释放的防垢剂能够满足防垢剂的所需含量，并连接到油泵的下部和上部。

2.2 通过挤注法在油井内注入防垢剂

通过油田井口至孔眼和地层深度挤压高剂量、低浓度抗垢剂溶液，抗垢剂在地层岩的表面将吸附和留在地层孔隙中抗垢剂溶液吸出来，抗垢剂吸附将随液体输出或注水。这是通过位移将抗垢剂注入井的主要原理。挤压喷射法主要是通过油田井口注入防垢剂，形成段塞后，可吸收成小剂量的化学中性复合除垢剂，按在除垢段塞，用于清洁井底，孔和地内形成的污染，这种手段不但可以达到防垢的效果，并且还可以扩大抗垢的有效规模化，它还可以有效提高注水量。

3 油田采油管道结垢的除垢措施

常見的酸化法可以有效地祛除近井形成孔隙中发生的结垢，主要原理是通过增加液体量或增加液体含量实现钙化。但是，在实践中，酸化也有明显的弊端，主要包括：①它具有很强的腐蚀作用，是容易缩短管道和设备的使用寿命;②酸洗有二次沉积形成新垢的可能性非常大;③常规的酸洗方法一般寿命短，不能长期除垢，只能是暂时性的;④使用化学中性复合除垢剂对结垢的深层形成在化学中性复合除垢剂中可具有良好的抗石灰效果，或使用除垢剂不仅能够延长除垢期限，还能够不伤害井田。

4 结语

对于我国油田开采来说，由于地层水富含Ca2和HCO，这两种元素是油井结垢的关键原因。水垢类型为硫酸盐水垢和碳酸盐水垢，水垢成分以碳酸钙为主，含有少量硫酸钙、碳酸镁、沙粒的形成和一些有机物质。针对常规的酸化限制和容易引入二次生沉淀等原因，建议在油田采油建设项目当中采用油田管垢控制手段，可采用中性复合除垢产品而缓释型防规模剂采用防规模技术，实现了除垢规模缩小，降低了除垢扩展速度，大大扩展了除垢时间，最终形成有效、经济、科学有机结合的除垢效果。本文就是根据油田采油管道结垢机理与防止措施来进行探讨研究的，希望能够为油田开发建设除垢能够提供一定的帮助与作用。

参考文献：

[1]陕西速源节能科技有限公司.一种油田管道用除垢阀门：CN201721909702.7[P].2018-08-10.

[2]杨铠瑞.油田注水管道的腐蚀现状及防腐策略[J].化工设计通讯，2018，44（4）：25，143.

[3]李璐璐.胜利油田特低渗区块采油降低掺水系统防垢剂使用量分析[J].中国科技投资，2018，（22）：143.

[4]李梅，赵高领，罗白崇尧.油田管道结垢的成因及除防垢技术[J].中国化工贸易，2017，9（13）：190.