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

【精品】油田井筒结垢原因分析及防阻垢技术探讨

油田井筒结垢原因分析及防阻垢技术探讨

摘要：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。关键词：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。除了有碳酸钙、碳酸镁等难溶的盐类化合物外,由于部分油井已经经过多次的酸化作业，油井管柱被严重腐蚀，从而产生了大量的铁锈，也是井筒结垢的原因之一。同时部分油井出砂情况严重，产生了大量的砂粒，这些砂粒就成为蜡及垢物集结的载体；油井井筒析蜡情况严重，从垢物组成成份来看，大部分油井井筒垢物中的有机物含量较高,这些有机物与钙、镁盐类难容物以及砂粒等混合在一起就形成了更难溶解的混合物——

抽油井管杆防偏磨技术的现场应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/5014126507.html, 抽油井管杆防偏磨技术的现场应用作者：李彩云张睿王荣美来源：《教育科学博览》2014年第03期摘要：针对抽油井管杆偏磨现象，先后推广应用了内衬油管、镀新钨防腐蚀偏磨抽油杆、防偏磨抽油杆、抽油杆扶正器、抽油杆双向防偏磨接箍、电潜油泵、防偏磨旋转式悬绳器等工艺，该文系统分析了油井管杆偏磨腐蚀原因，对目前各种管杆偏磨腐蚀工艺进行论述比较，以期对管杆偏磨防治工作提供指导。关键词：抽油杆油管防偏磨技术现场应用 1 抽油井管杆偏磨现状及危害在有杆机械采油过程中，经常会发生抽油杆与油管的相互接触磨损，造成杆断、杆脱、管漏等事故，缩短油井免修期，影响油井正常生产，增大作业及材料成本投入。据统计，孤岛油田90%以上的油井采用有杆机械采油工艺，因特高含水期，参数大，生产任务紧张等原因，50%的井存在管杆偏磨腐蚀的现象，随着斜井、侧钻井的增多，偏磨腐蚀现象越来越严重。管杆偏磨造成了频繁躺井和作业、油井免修期的降低和作业材料成本的大量投入，严重影响了油田的原油生产和经济效益的提高。 2 抽油井管杆偏磨原因分析在有杆抽油系统中，抽油杆在油管中的运动及油管自身的运动情况非常复杂，这种运动会引起抽油杆与油管内壁的剧烈摩擦，致使抽油杆本体及接箍磨穿，油管磨损裂缝，造成杆管报废。随着近年来油管泄油锚的应用，在高含水期，基本上是由于大泵和高参数的影响，致使了躺井的频繁，检泵周期的缩短，即使把泵上油管锚定，但在游动凡尔关闭，固定凡尔打开时，油管向上运动发生螺旋弯曲，抽油杆下行时螺旋弯曲上行摩擦，也会引起抽油杆接箍与油管内壁的摩擦。在油管锚定且处于拉伸状态下，柱塞下行中抽油杆螺旋弯曲也会造成管杆偏磨，而且这种弯曲、偏磨通常发生在泵以上几百米的管柱范围内。孤一区该类井平均泵径80.8mm，平均泵深737.2m，平均液量102.8t/d，平均动液面659.5m，平均冲次7.6次（高于我队平均冲次6.8次），平均沉没度100.3m，平均检泵周期226d，平均矿化度9905mg/l。 3 抽油井管杆防偏磨技术的研究与应用情况分析 3.1 抽油杆扶正器与抽油杆双向防偏磨接箍工艺

油气田用各种防砂筛管及工艺技术简介

油气田用各种防砂筛管及工艺技术简介防砂筛管是为了解决油气井开发中油气井出砂问题和水平井组不射孔开发问题而研发的产品。我公司现有激光割缝防砂筛管、打孔筛管、金属棉防砂筛管、TBS防砂筛管、螺旋筛管、V缝自洁防砂筛管以及弹性防砂筛管等各种规格型号的产品，并已批量应用于全国各油田的防砂井和水平井生产中。与目前国内外水平井使用的完井方式相比，各油田水平井产要是以筛管、打孔衬管、射孔三种完井方式为主。由于绝大多数水平井是砂岩油藏和稠油油藏，稠油防砂问题是水平井开发的主要矛盾之一，因此以筛管完井占主导地位。用于防砂完井防砂的筛管主要有金属棉筛管、TBS筛管割缝筛管、弹性筛管、螺旋筛管、V缝自洁防砂筛管筛管防砂完井的发展历程及性能评价 1、1996年以前防砂完井技术试验阶段，主要以金属棉筛管完井防砂为主。金属棉筛管防砂完井后井眼尺寸小，不利于注汽热采、采油生产和后期作业。防砂材料强度不足、不均匀，容易堵塞和损坏（击穿）。 2、1996～2002年间开发并应用了TBS筛管。TBS筛管是以打孔套管为基管，将金属纤维过滤单元烧结在基管上，单层管结构，内径大，可防细砂，解决了金属棉筛管内径小、堵塞和强度低的问题。 TBS筛管存在问题：过滤单元易脱落、加工工艺性差。 3、2002年以后由于机械加工工艺的进步，割缝筛管加工成本降低，近几年来在辽河油田应用的最多，主要适用于粗砂、分选性好的油藏。

存在问题：不能防止细砂，缝隙易冲蚀变大、缝型为单一直缝抗压强度低。 4、2005年以后割缝筛管防砂完井技术推广应用阶段和弹性筛管现场试验阶段高强度弹性筛管进入现场，显示出明显的优势。解决了TBS过滤单元脱落的问题，防砂材料采用弹性金属纤维，渗透性能好，抗堵塞性能高，扩大了防砂范围。截止到目前在辽河油田的水平井上应用了32井次。目前水平井最主要的防砂完井筛管是弹性筛管和割缝筛管。目前水平井筛管完井方式主要有两种： A、95/8″套管内悬挂7″筛管。 B、7″套管下接7″筛管，上部固井。

探讨新型油井防垢工艺的研究

探讨新型油井防垢工艺的研究现阶段，随着科学技术的迅速发展，油田领域也实现了前所未有的发展，与之而来油田的污垢也是与日俱增，深井泵下带强磁防垢法等传统的防垢法已经不能满足油田领域现在的形势。本篇文章主要讲述了新型油井防垢工艺“化学吞噬防垢”和油田防垢技术及油田防垢工艺。标签：探讨；油井防垢工艺；研究与应用 1 化学吞噬防垢施工工艺化学吞噬防垢施工工艺主要分为以下四步。第一步，采用普通的方法清除油井井壁和进井地层上的污垢；第二步，进行化学成分配方，百分之十左右的盐酸和百分之二的缓蚀剂加上百分之一的黏土防膨剂、百分之一左右的助排剂、百分之零点五的杀菌剂、百分之一的缓蚀阻垢剂；第三，地层防垢达到处理主体的效果；第四，配方百分之一的缓蚀阻垢剂、百分之一的黏土防膨剂、百分之一左右的助排剂、百分之零点五的杀菌剂。 2 油田防垢技术油田的防垢技术是需要从污垢产生的原理以及对结垢产生的影响因素进行出发，对结垢的的每一个因素进行控制，让水中结成污垢的离子能够产生结晶然后沉淀。 2.1 要尽可能的对不相容水的混合进行避免不同来源的水进行混合，一定要确保水的稳定性，保证这个水质是不会产生结垢。但是混合之后在这两种水离子，有可能形成不能够被溶解的盐垢，添加进海水的时候，海水和地层水在温度、压力等条件下进行反应，就很可能产生污垢让地层出现堵塞。 2.2 对PH值进行控制 pH值对于盐酸盐与铁的化合物来说，对溶解度的影响非常大。所以对pH 值进行降低，能够让物质的溶解度进行增加。但如果pH值过低，水的腐蚀性又会有所增强，所以对于油田进行pH值的控制来对水结垢进行防止，是需要对pH 进行准确调整的。因为这一方法相对来说控制难度较大，所以采用的情况较少。 2.3 物理控制温度、压力、水流等都会对结垢有一定的影响。通过对这些物理条件进行控制，能够让污垢的溶解程度降低。

结垢预测

结垢机理研究 1.1 理论分析水垢一般都是具有反常溶解度的难溶或微溶盐类，它具有固定晶格，单质水垢较坚硬致密。水垢的生成主要决定于盐类是否过饱和以及盐类结晶的生长过程。水是一种很强的溶剂，当水中溶解盐类的浓度低于离子的溶度积时，他将仍然以离子状态存在于水中，一旦水中溶解盐类的浓度达到饱和状态时，设备粗糙的表面和杂质对结晶过程的催化作用就促使这些饱和盐类溶液以水垢形态结晶析出。水垢的种类有很多，但通常油田水中只含有其中少数几种水垢。最常见的水垢有碳酸盐类水垢，组成为CaCO3、MgCO3，但易被酸化去除，危害相对较小；而硫酸盐垢，组成成分有CaSO4、BaSO4、SrSO4，常常采用防垢方法加以阻止；铁化物垢组成为FeCO3、FeS、Fe（OH）2、Fe2O3。实际上一般的结垢都不是单一的组成，往往是混合垢，只不过是以某种垢为主而已。表2-13 常见垢的溶度积垢溶度积垢溶度积 BaSO4 1.1×10-10SrSO4 3.2×10-7 CaCO3 2.8×10-9FeS 8.3×10-13 CaSO49.1×10-8FeCO3 3.2×10-11 MgCO3 3.5×10-8Fe（OH）28.0×10-13 注：溶度积温度为18～25℃ （1）不相容论两种化学不相容的液体（不同层位含有不相容的离子的地层水、地层水与地面水、清水与污水）相混，因为含有不同离子或不同浓度的离子，就会产生不稳定的、易于沉淀的固体。如宝浪油田，两个不同层位的水一混合就结垢，主要是因为一层含有SO42-，另一层含有Ba2+、Sr2+较多，混合后就生成BaSO4、SrSO4。（2) 热力学条件变化当井下热力学和动力学条件不变时，即使有不相容的离子，并且为过饱和溶

国内外防砂技术现状与发展趋势

本科生毕业设计（论文）论文题目：油井防砂工艺技术研究学生姓名：××× 学号：系别：石油工程系专业年级：指导教师：

目录第一章绪论 .................... 错误！未定义书签。 1. 研究的目的和意义....................................................................................... 错误！未定义书签。 2. 国内外研究现状........................................................................................... 错误！未定义书签。 3. 研究的目标、技术路线及所完成的工作................................................... 错误！未定义书签。 3.1 研究的目标......................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2 技术路线............................................................................................. 错误！未定义书签。 3.3 本文所完成的工作............................................................................. 错误！未定义书签。第二章出砂原因和出砂机理 ...... 错误！未定义书签。 1. 出砂因素....................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.1 地质因素............................................................................................. 错误！未定义书签。 1.2 开采因素............................................................................................. 错误！未定义书签。 1.3 完井因素............................................................................................. 错误！未定义书签。 2. 油层出砂机理............................................................................................... 错误！未定义书签。 2.1 剪切破坏机理..................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2 拉伸破坏机理..................................................................................... 错误！未定义书签。 2.3 微粒运移............................................................................................. 错误！未定义书签。第三章稠油井防砂及配套工艺技术研究错误！未定义书签。 1. 孤岛油田稠油热采区块开发概况............................................................... 错误！未定义书签。 2. 稠油热采一次防砂工艺的研究................................................................... 错误！未定义书签。 2.1 稠油热采一次防砂工艺防砂机理..................................................... 错误！未定义书签。 2.2 割缝管防砂工艺的研究..................................................................... 错误！未定义书签。 3. 配套工艺技术研究....................................................................................... 错误！未定义书签。 3.1 高温防砂剂强度及耐温性能的研究................................................. 错误！未定义书签。 3.2 射孔工艺............................................................................................. 错误！未定义书签。 3.3 深部处理油层技术............................................................................. 错误！未定义书签。 4. 现场应用效果分析....................................................................................... 错误！未定义书签。 5. 小结............................................................................................................... 错误！未定义书签。第四章结论及建议 .............. 错误！未定义书签。 1. 结论............................................................................................................... 错误！未定义书签。 2. 建议............................................................................................................... 错误！未定义书签。致谢 ............................ 错误！未定义书签。参考文献 ........................ 错误！未定义书签。

浅谈油井的防偏磨技术

浅谈油井的防偏磨技术浅谈油井的防偏磨技术 1、前言随着水平井、斜井、高含水井、低产井等类型油井的日渐增多，抽油机井杆管磨损问题已经成为困扰油井生产的主要问题之一。以高升采油厂某地区为例，初步统计有近60口井存在较严重的偏磨问题。油井磨损主要表现在管杆偏磨严重、检泵周期明显缩短、生产成本显著上升等方面，现阶段管、杆磨损问题已成为我厂生产中急需解决的现实问题之一。由于对我厂抽油机井杆、管偏磨机理没有准确、清晰的认识，目前采取的各项防偏磨措施有效率偏低，措施有效期短。因此有必要开展油井杆管偏磨机理及防偏磨技术的研究与应用，以达到延长油井检泵周期、降低生产管理难度及生产成本并改善区块开发效果的目的。 2、存在的主要问题某地区共部署油井107口，其中11块有油井67口，开井62口，64块有油井40口，开井39口。由于受地面条件和征地限制，大部分油井钻井时均利用老井场，井眼轨迹复杂、斜度大及狗腿度大，油井最大井斜97.1°，平均21.3°，最大狗腿度达12.21°/30m。生产过程中52%以上的油井存在着不同程度的偏磨，各井偏磨井段见附表1。另外，由于油藏埋藏深，油井下泵深度大（最深2130m，平均泵深1906m），导致油井负荷增加，增加了断脱的可能性。区块油井断脱平均免修期只有180d左右，因偏磨造成的检泵工作量占维护性作业工作量的54.2%，偏磨断脱已成为导致油井检泵的主要原因。目前针对油井偏磨问题，主要使用尼龙防偏磨器和高强接箍，实施之后，取得了一定的防偏磨效果，但是尼龙防磨器使用寿命仅3个月，限制了防偏磨效果，另外磨损产生的碎片易导致卡泵，高强接箍使用之后，有效的解决了抽油杆接箍磨损问题，但对油管磨损较严重，出现了多次管漏问题，因此，目前尚缺乏有效的解决该地区油井偏磨问题的技术手段。

油田除垢概述

油田集输管线的除垢工艺技术研究

1 前言近年来，随着经济的迅猛发展，人类对石油的需求量也达到了空前的规模，为满足这种高速增长的需求量，各大油田，尤其是国内的很多油田相继进入到了开发的中后期，有些油田逐步开展了碱驱，三元复合驱等提高采收率的措施，加上本身有些地层水所具有的高矿化度特性，使得油田结垢现象非常突出。油田结垢问题正严重制约着油田生产的正常运行，并带来巨大经济损失，对油田垢的防治已越来越受到人们的重视。油田垢的危害是多方面的，比如油田垢一旦生成不但会堵塞油层孔隙，减小驱替剂的波及面积，并可加大对油层的伤害[1]，致使原油产量下降。注水井结垢会造成注水压力升高、能耗增大；一旦使管线堵塞，还要增加起下井次数，致使油井免修期缩短；油井结垢后，套环空被垢充满，造成测试工具下不去、无法进行分注点等难题。集输系统一旦结垢会增大管道中的流体阻力、使输送能耗增加。结垢严重时，甚至会造成管道阻塞，影响正常输油和注水等任务。同时，一旦引发垢下腐蚀还可造成管道穿孔。举升（采出）系统结垢后，会造成油井断杆、卡泵[2]，导致油井减产、停产。当油水在管线中混合集输时，环境变化造成的结垢会以物理或化学的方式混溶于原油中，导致粘度增加，管网输送泵压增大，甚至堵塞管网，这种情况当油的初始粘度较高时尤为严重。新疆油田车89井区水的矿化度高达56169mg/L，水型为CaCl2型，随着油田的不断开发，含水逐渐上升，管网结垢严重，单井管线更换后2个月堵死。2010年新建车89处理站建成投产后，单井采用密闭集输生产方式，随着油田的开发含水上升，管网结垢日益严重，严重影响集输系统正常生产。因此，对车89井区油水混合集输的结垢现状进行分析评价，通过结垢成因分析和变化规律研究，搞清影响混输系统结垢的主要因素，研究有针对性的除垢，防垢技术措施，保证油田的正常生产。

抽油机井防偏磨集成配套技术的研究与应用

云南化工Yunnan Chemical Technology Apr.2018 Vol.45，No.4 2018年4月第45卷第4期 1　项目主要内容在有杆抽油系统中，抽油杆、接箍油管的磨损现象普遍存在，随着文中、文东油田三十多年的开发，尤其是已进入高含水开发阶段，井液含水较高，杆管偏磨愈演愈烈，甚至直井中杆管偏磨问题也相当严重，在我厂针对偏磨问题也配套研究了多种多样防偏磨工艺，虽然已取得了一定的效果，但随着定向斜井、侧钻井的增加，含水上升、油井泵挂加深导致振动载荷加大、管杆修复使用率上升等不利因素的上升，抽油井工作的环境日益恶化，抽油井偏磨状况随之加重。统计近5年的偏磨致躺数据，2017年因偏磨导致的躺井25口，偏磨因素导致的躺井数逐年上升。目前油田开发阶段对抽油机井偏磨的影响：1）介质变化对管杆偏磨影响加剧。油田进入高含水期，含水不断上升，受产出介质的影响，一是使产出液由油包水→水包油，油管与抽油杆之间的接触面因失去润滑，摩擦力增大1~3倍；二是含水上升会导致产出液温度升高，同时含砂、结垢和CO2、H2S、H+、Cl-等腐蚀介质的产出水会使管杆摩擦力加大、接触面变得更加粗糙摩擦系数进一步增大；三是修复管杆使用率上升，高含水下井液对修复管杆更易腐蚀导致偏磨。2）有效提液稳油和深抽提液对偏磨技术提出更高的要求。高含水期，受投入成本的影响，采油方式进行优化，电泵和气举井转抽力度在加大，大排量的抽油泵使用增多，大泵提液和大泵深抽工作量增加，杆柱失稳和弯曲造成的偏磨增多。2　主要应用的工艺技术、工作量及创新点 2.1　主要应用的工艺技术及工作量 1）Wellinfo三维井身轨迹在防偏磨技术中的应用。前期在防偏磨技术的配套应用主要在井斜资料的基础上，依靠作业现场描述，通过作业现场中油管和抽油杆的偏磨情况，判断偏磨段和偏磨程度，验证前期配套的合理性，制定和调整防偏磨配套工艺。但是在防偏磨配套工作中发现前期的配套方法存在技术缺陷：一是井斜数据与现场描述差异性较大，井斜（或狗腿度）不大处却偏磨严重；二是电泵、气举转抽井，在没有抽油机生产史情况下如何防偏磨配套；三是新井仅依靠井斜数据不直观的反映出井身轨迹的变化，配套难度加大。 2）防偏磨集成配套技术应用。①内衬管+双向保护接箍集成应用技术。内衬管具有表面光滑、摩擦系数较低，优良弹性、柔韧性、耐磨性和耐腐蚀的技术特点，通常在管杆偏磨严重井使用。但在使用过程中发现，由于普通抽油杆接箍表面摩擦系数较高，对内衬管损伤较大，降低了防偏磨效果，严重时导致内衬管损坏脱落。针对这个问题，一是在内衬管内配套双向保护接箍，利用双向保护接箍表面AOC-160涂层的光洁度高、摩擦系数低的特点，进一步减少管杆之间的摩擦，同时起到延长内衬管使用寿命的作用，从而提高防偏磨效果。二是对双向保护接箍的端面进行改进，将平端面改进为倒角端面，避免在上下运动时由于端面对管壁造成的损伤。 ②“二旋”+抗磨类集成应用技术。偏磨较轻井：主要是指油井井斜和狗腿度不大，三维井身轨迹未见明显拐点，仅受杆柱失稳影响，作业现场只是发现杆本体和抽油杆接箍轻微偏磨井。主要应用旋转悬绳器+双向保护接箍或旋转悬绳器+注塑杆（单个注塑块）集成技术。双向保护接箍以油管厂修复为主。2015年应用45井次。偏磨中度井：主要是指三维井身轨迹有拐点，作业现场管杆明显偏磨，历史上有偏磨致躺作业的井。主要应用旋转悬绳器+注塑杆（双注塑块）或旋转井口+注塑杆（双注塑块）集成技术。2017年应用78井次。 3　现场应用效果分析 2017年开展抽油机井防偏磨集成技术的研究与应用项目以来，现场应用防偏磨集成配套148井次，其中内衬管+双向保护接箍集成技术15井次，“二旋”+抗磨类集成应用技术133井次。与2016年对比，减少偏磨因素躺井10口，有效的提高了防偏磨技术配套工艺水平，效果显著。 4　结语油田进入高含水期，抽油机井工作环境日渐恶化，特别是管杆修复使用率上升后，偏磨问题导致躺井数逐年上升。针对这个问题，开展油田抽油机井防偏磨集成配套技术的研究与应用项目，应用现有的防偏磨工艺技术特点，形成防偏磨集成化配套技术，提高防偏磨工艺技术水平，最终达到油田稳产的目的。参考文献： [1] 杨海滨,刘松林.三维井眼抽油杆与油管防偏磨技术研究与应用[J].钻采工艺,2008(36):94-97 [2] 赵子刚,褚英鑫.抽油杆管偏磨的综合分析与防治[J].大庆石油学院学报,2002,26(3):22-25. 收稿日期：2018-03-16 作者简介：李艳丽、朱绍华、庞顺利、赵晓梅、朱红，中原油田分公司采油一厂。 doi：10.3969/j.issn.1004-275X.2018.04.042 抽油机井防偏磨集成配套技术的研究与应用李艳丽，朱绍华，庞顺利，赵晓梅，朱　红（中原油田分公司采油一厂，河南　濮阳　457001）摘　要：文中-文东油田经过三十多年的开发，已进入注水开发中后期，含水不断上升使井下杆管工作状况逐年变差，油井偏磨程度不断加重，而目前现阶段单一的防偏技术适用性不强，因此在前期机采井防偏磨工艺技术的基础上，开展防偏磨集成技术的研究与应用，完善油田抽油机井防偏磨工艺技术，为油田稳产提供技术支撑。关键词：防偏磨；集成技术；稳产；效益中图分类号：TE355.5 文献标识码：B 文章编号：1004-275X（2018）04-056-01 ·56·

注水开发油田油层结垢机理及油层伤害

作者简介!贾红育"男"#$%&年#月生’#$$&年在西北大学获博士学位’现为石油大学(北京)盆地与油藏研究中心博士后’文章编号!*+,-.+%$&(+**#)*#.**,/.*,注水开发油田油层结垢机理及油层伤害贾红育#曲志浩+ (#0石油大学盆地与油藏研究中心北京昌平#*++**1+0西北大学地质系陕西西安&#**%$) 摘要!通过砂岩微观孔隙模型模拟实验"分别对23456和7375-结垢机理及结垢油层伤害规律进行了研究’研究结果表明!8油层结垢是在多次的异相成核9晶体生长过程形成的"晶体生长在孔隙中和喉道处均可发生1:不同类型结垢"其结垢特点不同’23456结垢呈现出水混合9结垢交替间断进行及垢晶体晶形发育差; 晶粒细小之特点"而2345-结垢呈现出连续进行及垢晶体晶形发育好; 晶粒粗大之特点1<结垢油层伤害是一复杂问题"即使不考虑温度及多相渗流的影响"其仍受到结垢量和油层渗透性的双重影响’一般结垢量越大"油层渗透性越差"结垢对油层的伤害越严重’随油层渗透性变差"结垢量不同引起的结垢油层伤害程度的差异减小1随结垢量增大"渗透性不同"油层结垢伤害程度的差异减小’ 关键词!结垢机理1油层1结垢油层伤害1模拟实验1砂岩微观孔隙模型1注水开发油田中图分类号!=>-##文献标识码!? #前言室内模拟实验是研究油层结垢机理和结垢油层伤害的重要手段’目前"实验研究@#A -B 大多采用岩心流动实验方法"这种方法无法直接观察结垢过程"实验结束后进行的扫描电镜分析"也只能得出少数孔隙中垢晶体形态;分布之结果"无法评价整个孔隙介质中垢晶体的数量和分布情况’孔令荣;曲志浩等@6B #$$*年研制成功一种新的微观孔隙模型99砂岩微观孔隙模型" 这种模型直接用砂岩岩心制作"既保持了原砂岩孔隙结构;润湿性等性质"同时又具有一般微观孔隙模型可直接观察之优点’砂岩微观孔隙模型的研制成功"较好地解决了结垢模拟实验中的观察问题’ 本文采用砂岩微观孔隙模型模拟实验方法"通过直接观察模型结垢过程并结合渗透率测定"分别对23456和7375-的结垢机理及结垢油层伤害规律进行了研究’ 结果对认识油层结垢规律和指导油田开发具有一定的理论和实际意义’ +结垢模拟实验方法 C D E F G H I J 结垢模拟实验鉴于引起23456和7375-结垢的原因不同" 不同类型结垢采用不同的模拟实验方法’23456结垢采用砂岩微观模型单相驱替实验方法! 模型首先抽真空饱和地层水"然后以高压氮气为压力源恒压注入地层水测其原始渗透率"最后恒压注注入水测定渗透率的变化"并不断在显微镜下观察模型结垢过程"模型渗透率基本不变时实验结束’模型渗透率根据达西定律计算得出’其中"流量用安装在入口端的移液管计量"精度*D **#K L 1时间用秒表计量"精度*D *#M 1压力用数字压力仪计量"精度*D *#N O 3 ’实验流程装置见图#’ 整个实验在常温常压下进行"注水速度*D ***#A*D ***6K L P K Q R "注水一般采用间断注水方式(每次间断#+S )"个别模型采用连续注水方式’实验用盐水根据安塞油田实际地层水和注入水的化学组成配制(表#)"为第++卷第#期+**#年#月石油学报?7=?O >=T 5L >U 4U V U 7? W X Y 0++V X 0#Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z [3R \3]^0+**# 万方数据

油田管线结垢程度的判断及防垢设想

油田管线结垢程度的判断及防垢设想摘要：分析了管线的主要结垢点，并探讨管线防垢方向。根据终点的压力降低是管线结垢最直接的变化这一特性，可以在管线结垢初期采取措施。分析表明，只有找到管线的主要结垢点和在结垢初期进行治理，才能降低能耗的损失。关键词：结垢危害防垢设想 Abstract: the author analyzes the main points of the pipeline scaling, and discusses the pipeline and scale direction. According to the end of the lower pressure is the most direct pipeline and scaling change this one character, can be in line to take measures in the early scaling. Analysis showed that only find the main pipeline scaling point and scaling in early treatment, can reduce the energy consumption of the loss. Keywords: scaling harm and scale ideas 自把水作为热交换介质之日起，受热表面和传热表面的结垢就成为热交换工艺中主要困扰问题之一。结垢会造成管线的腐蚀，缩短了管线的使用寿命，影响生产井的正常运转，会降低整个系统的流量和效率。查阅相关资料，水温在50℃时开始结垢，60℃时结垢速度加快，同时水温度上升速度加快，到95℃时结垢转趋于平缓，在流速越缓的地方结垢程度越大。椐科学测算，每结1mm的水垢，就白白浪费8%的热量。而目前广泛采用的方式，还是按照垢结到一定程度以后才进行清洗和维护。在这个结垢过程中，不知有多少能源不知不觉被浪费掉，而且结垢也会造成管线的腐蚀，缩短了管线的使用寿命，因此只有找到管线的主要结垢点和在结垢初期进行治理，才能降低能耗的损失。 1查找管线的主要结垢点（1）当液体流经弯头、闸门等局部装置时，因为液体的边界条件发生了突然变化，流速的大小和方向被迫改变，因此在液流中产生漩涡等现象，由于液体都存在一定的粘滞性，在这种性质的作用下，液体质点间发生剧烈的磨擦、碰撞和动量交换，因而对液流形成阻力，在低流速、向心力及管线内壁的粗糙度三者作用下，液体中杂质和CaCo3成分被大量甩出，聚集在流速最低的地方并形成水垢，因此弯头及闸门等局部装置是主要结垢点之一。（2）对于站间掺水管线而言，出口处由于温度偏高，根据CaCo3成分温度越高析出越多的特点，于是出口处结垢相对严重，且液体携带的结垢源为一定量，在出口处析出后，在温降较小的情况下，其他部位的结垢程度要远小于出口处。

油田防垢技术简介

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。 (2) 结垢易于出现的位置有近井底地带、套管、油管、抽油杆、电潜泵、井下设备、原油收集和处理系统等。 (3) 油层内结垢主要出现在近井地带。 (4) 结垢沉淀物，总体上看成分很复杂，其中既含有矿物的成分，同时也含有有机物的成分，有机杂质(以烃类为主)的含量最多不超过25％；根据西伯利亚石油科学研究所对萨莫特洛尔、梅吉翁、特列霍泽尔、玛尔蒂米亚—捷捷列夫、乌斯奇—巴雷克及西苏尔古标等油田结垢沉积物的研究

油田腐蚀结垢

濮阳市轩辕石油机械配件有限公司油田腐蚀结垢分析油田防腐防垢 2012年4月

一、腐蚀和油田腐蚀腐蚀分析腐蚀是金属材料在周围环境的作用下引起的破坏或变质现象。 1、按环境分为：干腐蚀：包括失泽、高温氧化。湿腐蚀：包括自然环境腐蚀：大气腐蚀、土壤腐蚀、海水腐蚀、微生物腐蚀。工业介质腐蚀：酸、碱、盐溶液中的腐蚀、工业水中的腐蚀、高温高压水中的腐蚀。2、按腐蚀机理分为：化学腐蚀：金属表面与非电解质直接发生纯化学作用引起的破坏。纯化学腐蚀的现象极少，主要为金属在无水有机液体中的腐蚀，如金属在卤代烃中的腐蚀、醇中的腐蚀。电化学腐蚀：金属表面与离子导电的介质（电解质）发生电化学反应引起的破坏，任何电化学腐蚀反应至少包含有一个阳极反应和一个阴极反应。电化学腐蚀是最常见最普遍的腐蚀，金属在大气、土壤、海水和各种电解质溶液的腐蚀都属于电化学腐蚀。物理腐蚀：金属由于单纯物理溶解作用引起的破坏，主要是金属与熔融金属接触引起的溶解或开裂。 3、按腐蚀形态分为：全面腐蚀或均匀腐蚀局部腐蚀：包括电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、剥蚀、选择性腐蚀、丝状腐蚀。应力作用下的腐蚀：包括应力腐蚀断裂、氢脆和氢致开裂、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、空泡腐蚀、微振腐蚀。石油天然气开采中的腐蚀：石油天然气开采中的腐蚀是油田开发过程中对油水井生产和井筒影响十分严重的现象，因油水井套管腐蚀穿孔造成的油水井报废、各种管线腐蚀穿孔、生产设备因腐蚀而频繁地更换和报废、井下管杆泵等因腐蚀损坏造成作业周期缩短等，均给油田的生产带来巨大的经济损失。石油天然气开采中的腐蚀分为：化学腐蚀：主要在石油天然气开采的施工过程中，如酸化、压裂、管线和大罐的清洗施工等。电化学腐蚀：电化学腐蚀是石油天然气开采中腐蚀的主要存在形式，石油管道、井下套管、油管、抽油杆及其井下工具等长期与土壤、井液、天然气和地层水（海水）接触，而使用的金属种类、组织、结晶方向、内应力、外力、表面光洁度、表面处理状况等的差别，金属不同部位接触的电解质的种类、浓度、温度、流速等的差别，在金属表面出现许许多多的阳极区和阴极区，阳极区和阴极区通过金属本身互相闭合形成腐蚀电池，不同的井筒所接触的地层、井液电解质不同、含水不同使井筒构成不同的宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池。石油天然气开采中的电化学腐蚀是所有金属腐蚀中最复杂最特殊的腐蚀。硫化氢腐蚀：硫化氢水溶液呈弱酸性，含有H+、HS-、S2-和H 2 S分子，具有氢去极化腐蚀，生成硫化铁，吸附的HS-使金属电位移向负值，加速阳极过程使金属电化学腐蚀加快。生成的黑色的硫化铁（Fe 9S 8 ）层与钢材形成腐蚀电池，硫化铁（Fe 9 S 8 ）是较强的还原物在腐蚀电池中，钢材是阳极硫化铁是阴极，使腐蚀速度比未覆盖硫化铁的部位高若干倍，形成典型的垢下腐蚀。H 2 S还会引起钢材的氢脆和硫化物应力腐蚀破裂等多种腐蚀。二氧化碳腐蚀：二氧化碳腐蚀是非含硫油气田的腐蚀介质，二氧化碳溶于水后生成碳酸，对钢材产生氢去极化腐蚀，对含硫井二氧化碳会加速硫化氢对金属的腐蚀。氧气腐蚀：氧气腐蚀是一种最常见的氧气腐蚀，对石油天然气的管道储罐等产生氧去极化腐蚀和氧浓差腐蚀。大气腐蚀：暴露在大气中的管道储罐等受氧气、水蒸气等影响产生的氧去极化腐蚀。

油田井筒结垢原因分析及防阻垢技术探讨

油田井筒结垢原因分析及防阻垢技术探讨摘要：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。关键词：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。除了有碳酸钙、碳酸镁等难溶的盐类化合物外，由于部分油井已经经过多次的酸化作业，油井管柱被严重腐蚀，从而产生了大量的铁锈，也是井筒结垢的原因之一。同时部分油井出砂情况严重，产生了大量的砂粒，这些砂粒就成为蜡及垢物集结的载体；油井井筒析蜡情况严重，从垢物组成成份来看，大部分油井井筒垢物中的有机物含量较高，这些有机物与钙、镁盐类难容物以及砂粒等混合在一起就形成了更难溶解的混合物——油井垢物。 2 防阻垢技术探讨 2.1 油井注入水中加入阻垢剂由于油井注入水的成份不稳定，容易和井底设备以及石油产物的辅生物产生化学反应，形成垢状物质，所以除垢时应首先对油井注水进行防阻垢处理。就目前来看，国内油田使用最多的防垢剂是膦酸盐与聚合物两类，它们化学成份比较稳定，

浅析油井结垢机理及清防垢技术

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。