油田常见防垢技术简介
油田结垢治理技术浅析
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
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。
油田污水防垢与缓蚀技术研究
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。
试论油井井筒结垢及防治措施
试论油井井筒结垢及防治措施油井井筒结垢问题一直是油田开发中的难题之一，井筒结垢会影响油气开采效率，增加生产成本，甚至可能导致井眼堵塞等严重后果。
及时有效地防治井筒结垢，对于保障油田生产安全、提高产能和延长井寿具有十分重要的意义。
本文将从井筒结垢的成因、特点及主要防治措施等方面进行论述。
一、井筒结垢成因井筒结垢是指在油井井筒内壁上的油气流动过程中，由于各种原因导致井筒内部沉积了一定量的垢类物质。
井筒结垢的主要成因包括以下几点：1. 油气中含有悬浮颗粒物和胶体粒子，这些颗粒物在流动过程中容易沉积在井筒内壁上，形成结垢。
3. 水合物是油气中的一种水合物质，当水合物遇到流体流动时，容易发生结晶和结垢。
4. 井筒内壁的温度、压力、流速等因素也会影响井筒结垢的形成。
二、井筒结垢的特点井筒结垢在油气开采中表现出一些特点，需要我们在防治过程中有针对性地加以应对。
1. 井筒结垢对产能影响显著，导致油气流动受阻，降低井筒内部的有效直径，增加了流体的粘滞阻力，减少了油气的产量。
2. 井筒结垢还容易造成井筒压力增大，产生井下自喷等问题，增加了油田生产中的安全隐患。
3. 井筒结垢还会影响井下设备的运行稳定性，增加了设备的维护和更换频率，增加了生产成本。
三、井筒结垢的防治措施针对井筒结垢问题，我们需要采取一系列有效的防治措施，保障油田生产平稳高效。
1. 优化油气流动系统，减少悬浮颗粒和胶体物质的含量，采用合适的过滤器和分离器等设备去除杂质，降低结垢发生的概率。
2. 加强化学分析和统计，通过分析油气中的主要成分和结垢物质的特性，选择合适的防垢剂，进行在线注入，阻断结垢物质的形成过程。
3. 定期进行井筒清洗和除垢工作，采用高压水射流、超声波、化学溶解等方法，清除井筒内部的结垢物质，恢复井筒的原有通畅状态。
4. 推进新技术的研发应用，如采用纳米技术改性防垢剂、超声波清垢技术、微生物除垢技术等，提高防治效果和工作效率。
5. 加强油井综合管理，在水驱油田中做好水质管理，净化水质，减少井筒中水合物发生的机会，降低井筒结垢的风险。
试论油井井筒结垢及防治措施
试论油井井筒结垢及防治措施油井井筒结垢是指在油井生产过程中，由于地层水或者油气中的盐类、铁、铜、有机物等成分在井筒中发生结晶、沉淀而形成的固体结垢。
结垢的产生会影响油井的正常生产，甚至可能导致油井部分或全部的堵塞。
对于油井井筒结垢的防治是非常重要的。
一、油井井筒结垢的成因1. 溶解度变化：在地层水和油气中的盐类、铁、铜、有机物等成分随着温度、压力、pH值的变化，会引起其溶解度的变化，从而形成结晶、沉淀。
2. 流动速度变化：油井井筒内的流动速度的变化会导致其中的物质的沉淀和结晶，从而形成结垢。
3. 化学反应：油井井筒中存在的不同成分之间可能发生化学反应，导致结垢的生成。
二、油井井筒结垢的危害1. 堵塞井筒：结垢的生成会导致井筒部分或全部的堵塞，从而影响油井的正常生产。
2. 降低产能：结垢的存在会影响油井的产能，导致产量下降。
3. 增加生产成本：由于结垢会导致油井的停产、清洗和修复，从而增加了油田的生产成本。
三、油井井筒结垢的防治措施1. 选择合适的防垢剂：可以根据油井的地质条件和生产情况选择合适的防垢剂进行投入，防止结垢的生成。
2. 控制生产参数：合理控制油井生产的温度、压力、pH值等参数，减少结垢的发生。
3. 增加冲洗频次：定期对油井进行清洗和冲洗，可以有效地减少结垢的发生。
4. 定期检测井筒情况：定期对油井井筒进行检测和监测，及时发现结垢的存在并采取相应的措施进行清理和修复。
5. 改进油井设计：在油井的设计中考虑到结垢的可能性，采取一些改进措施，减少结垢的生成。
四、结语油井井筒结垢的防治是油田生产管理中非常重要的一环，对于避免井筒堵塞、提高油井产能、降低生产成本具有重要的意义。
需要在油井开发和生产的全过程中，加强对于结垢的控制和管理，不断改进技术手段和管理方法，以确保油井井筒结垢得到有效的防治。
超声波在油田上防垢除垢的使用
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。
油田三元除防垢技术浅析
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。
低渗透油藏地层结垢防治技术
低渗透油藏地层结垢防治技术提要：在油田结垢的三大部位中，油藏地层结垢对油田生产的危害程度和防治难度都远远大于井筒和地面集输系统结垢。
对油藏地层结垢的防治方法是向油层挤入螯合型除垢剂和吸附型防垢剂。
1991～2006年，长庆低渗透油田采用挤注化学剂法实施的47口采油井清防垢作业，有42口见到了增产效果，累计增产原油29578 t，平均单井增油629.3 t，平均有效期11.4个月；所实施的6口注水井增注作业，日注水总量由196 m3提高到215 m3，平均吸水指数由2.20 m3/d·MPa上升到2.49 m3/d·MPa。
关键词：油藏地层结垢螯合型除垢剂挤注型防垢剂现场实施效果1 长庆油区地质和结垢特征长庆油区目前已经开发的油藏有侏罗系延安组和三叠系延长组，其中以低渗透和特低渗透油藏为主。
全油区平均渗透率56.6×10-3 μm2，其中特低渗透油藏仅有2.0×10-3 μm2。
地层水含盐量高达130 g/L，水型以CaCl2为主，而注入水以NaSO4为主，地层结垢地质特征明显。
特低渗透油藏胶结物中酸敏性矿物含量6.19%，是常规酸处理工艺造成储层伤害的潜在因素。
经过三十多年的注水开发，早期投入注水开发的中等和中低渗透油藏以及低渗透油藏都已进入中、高含水期，油田结垢和垢下腐蚀已成为困扰油田生产的两大突出问题。
上世纪九十年代末，长庆油田在结垢最为严重的马岭地区，分别于采油井附近、注水井附近及采油井和注水井中间等不同部位钻了10 口结垢检查井。
通过对所获取地层岩样的矿物学鉴定，并分析了鉴定结果与检查井所在地区油田地质和生产动态的对应关系，得到如下结论：①在多数岩样的微孔隙中发现了重晶石、石膏等新生矿物微晶。
②地层结垢与岩样水洗程度有明显的对应关系：处于油层下部的高渗透层水洗程度较大，含水率较高，注入水与地层水的接触较充分，结垢倾向较大。
③地层结垢类型与检查井所处位置有关：位于注水井附近的检查井，由于受到充分的注水驱替，地层剩余油饱和度较低、油层温度较低，结硫酸钡垢的倾向较大；位于采油井附近的检查井，地层剩余油饱和度较高、油层温度较高，结硫酸钙垢的倾向较大；位于注水井和采油井中间的检查井，结混合垢的倾向较大[1]。
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从图可以看出，孔径对合金装置的防垢 效果有较大影响，孔径对合金装置的防垢效
40
果有较大影响。当孔径在(6～8)mm的范围时 ，剩余钙离子浓度和阻垢率大，防垢效果最
20
佳，随着孔径增大，防垢效果变差。 孔径设计还需要考虑节流和压降的问题
4 6 8 10 孔径（mm） 12 14 16
0
。
防垢器
防垢器效果影响因素 (2)多元合金防垢片片间距离对防垢效果影响
防垢器
防垢器 其他类型的防垢器
激光防垢器
电磁防垢器
量子管防垢器 超声波防垢器
谢
谢
油田常见防垢技术简介
目 录
一、结垢概述
二、结垢机理 三、常见防垢技术 四、防垢剂 五、防垢器
结
垢
结垢：是硬水中溶解的钙、镁碳酸氢盐等受热分解，析出沉淀
物，渐渐积累附着在容器、管道上。在油田开采中会混杂一些腐蚀 产物、油腻垢、泥沙等杂质。
结
垢
结垢的类型
水垢
油泥垢
腐蚀垢
难溶或微溶盐类，具有 固定的晶格，单纯的水 垢较坚硬致密。常见的 有：碳酸钙、硫酸钙、 硫酸钡、镁盐等。
时越易出现紊流状态。
பைடு நூலகம்
防垢器
防垢器效果影响因素
(4)温度对防垢效果影响
从图中可以看出，随着温度的增加，合 金阻垢率呈上下波动趋势，但变化均较 小，阻垢率基本稳定在69.68%左右。
防垢器 防垢器在油井中应用
油井多元合金防垢器连接在Y接头以下管柱 上，产液流经油管进入到油井多元合金防垢 器，在电泵的吸入作用下，产液经内筒上的 长孔进入到内筒与连接套之间的环空，与防 垢芯子充分接触后再通过上接头上的斜孔流 出，进而进入到泵吸入口，泵举升至地面。
常见防垢技术
化学 防垢
物理 防垢
改善工艺生产条件，防止垢的形成：优化设计油田生产工艺技术措施，将油井产物油气水进行处理，针对钡锶离 子含量高的特性，采取最优的分离技术，减少与硫酸根离子接触机会，相应的减少沉淀的形成，达到最佳的防垢效果。
防垢剂
防垢剂是一些化学药品的通称，把少量的这些化学药品加入通常能结垢的水中，能起到延缓、减少或抑制结 垢的作用。 机理: 1.当垢开始形成时，首先从水中沉淀出细小的结晶体。就在这个时候，防垢剂附到这些晶体表面上，而使它 们保持细小的晶体，并抑制了它们进一步增长，增加其溶解度，这种防垢机理使药剂具有阈值效应。这点被认为是 油田防垢剂作用的主要机理。 2.使晶体畸变。 3.在某些情况下，防垢剂阻止垢结晶是由于这些防垢剂吸附到管线过容器的内表面上。 因此，防垢剂应用必须注意两点: 1.在水中当垢晶刚刚形成时，水中添加的防垢剂必须能够最有效的阻止垢晶进一步增长。这就说，防垢剂必 须投加于产生问题部位的上游。 2.防垢剂必须连续投加于水中，这样才能防止从水中沉淀的每一垢晶的增长，因此，无论是连续注入防垢剂， 还是间歇性注入，均需要保证系统内连续含有防垢剂。
防垢器
防垢器是利用合金材料成分并经特殊处理，形成一种特殊金相结构。这种特殊金 相结构可以抑制固相粒子、蜡、垢的形成，能够改变流体的静电位，使流体产生 极化效应，将固相矿物质悬浮在液相中，防止蜡、垢的形成以及对设备的腐蚀 。
防垢器
防垢器作用机理
1. 增加水对垢的溶解性 水由若干个分子缔合而成的较大的水分子，即n称为缔合水分子，n为缔合度。缔合水分子是 极性分子，H2O可以构成一个电偶极子，缔合水分子nH2O可以构成n个电偶极子的复合体系。这 种水分子团对碳酸钙(水垢)的溶解度较低，使水垢很容易析出，由于不同条件下水的温度、硬度 、粘度及PH值不同，水结垢的程度也不同。当缔合水分子以一定的流速经过金属试样时，由于金 属试样可形成无数个小的原电池，缔合水分子均产生极化，使水的偶极分子发生定向极化，电子
垢
结垢的主要原因
二氧化碳的分压、温度、总溶盐量
温度、总溶盐量、压力
无机垢的类型
温度 总溶盐量
腐蚀、溶解气体、PH
结垢的机理
油气生产过程中常见的结垢机理
（1）不配伍混合结垢 不配伍的注入水和地层水混合可引起结垢。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回注到储层中，当回注水水质与地层水水质 不相容时，就会发生结垢。海水一般富含硫酸根离子，而地层水含钙离子和钡离子， 因此当海水与地层水混合是会产生硫酸钙和硫酸钡等垢。 （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地导致平衡状态的改变。如 果这些变化使流体组分超过某种矿物质溶解度的极限，则会形成结垢沉积。硫酸盐和 碳酸盐结垢会因井筒内压力、温度的变化或由于井下流动受阻而沉积，高矿化度盐水 的温度较大幅度下降会形成氯化物。另外，含油酸气的采处流体形成碳酸盐结垢沉积 时，开采过程中压力下降会使流体脱气，从而提高PH值，使结垢加剧。
71
70.5 阻 垢 率 70 （ % ） 69.5
从图可以看出，防垢装置尺寸范围内 ，当其它条件不变时，随着片间距离的 增加，阻垢率在70%左右，片间距离对流
体的流动状态影响较小，对合金装置的
100 150 200 250 300 350 400 450
69 50
防垢效果的影响也较小。
距离（mm）
腐蚀性物质离解成阳离子和阴离子，同时钡离子和锶离子从合金吸收电子，形成稳定的物质状态，不再
成垢。 3. 多元合金中锌的电极电位最低，它的化学性质活泼，在原电池反应中溶出，被氧化为Zn2+进入水中 。Zn2+能够阻碍钡垢和锶垢晶体的形核，并吸附在成垢晶体的表面，取代部分Ba2+和Sr2+，使其发生 晶格畸变，形成一种锌和钡、锌和锶的不定形晶体，这种不定形晶体是松散的蜂窝状或松散的片层 状凝在一起，彼此间的粘附力很小，当有外力时就很容易将其分成小颗粒，这就使污垢的去除变得 容易。
防垢器
防垢器效果影响因素 (3)液流速度对防垢效果影响
从图可以看出，流速在 (30~150)m/h
范围内，随着流速的增加，流速变化未 对流体流动状态产生影响，对防垢装置 的防垢效果影响亦较小，阻垢率在 (68~71)% 之间。但值得注意的是：防垢 装置结构不同，流速将影响流体的流动 状态，一般认为，流速越大，流体流动
水源中的悬浮物 、油以及细菌粘 粘沉积在管壁上 引起的。
腐蚀产物，包括碳酸铁 、硫化亚铁、以及羟基 氧化铁等。
结
名 称 碳酸钙（碳酸盐） 硫酸钙（石膏） 半水合物 无水石膏 硫酸钡 硫酸锶 铁化合物 碳酸亚铁 硫化亚铁 氢氧化亚铁 氢氧化铁 氧化铁 分子式 CaCO3 CaSO4 2H2O CaSO4 1/2H2O CaSO4 FeCO3 SrSO4 FeCO3 FeS Fe（OH）2 Fe（OH）3 Fe2O3
结垢的机理
沉降作用：沉降力包括：粒子本身重力、表面对粒子的吸引力和范德华力以及表面粗糙等引起的物理作 用力。切力也称剪应力，是水流使粒子脱离表面的力。 沉降力<切力，粒子被分散在水中，沉降力>切力，粒子容易沉积
结垢的机理
油气生产过程中常见的结垢机理
（3）蒸发引起的结垢 结垢还与采油生产过程中同时产出的烃类气体和地层盐水有关。随着生产管柱 中静水压力的减小，烃类气体的体积增大，温度较高的盐水发生蒸发，从而使剩余水 中溶解离子的浓度超过矿物质的溶解度而引起结垢，这是高温高压井中形成卤化物结 垢的常见原因。 （4）气驱和化学驱引起的结垢 利用二氧化碳驱进行二次采油可能引起垢沉积。因为含有二氧化碳的水会变为 酸性，并溶解地层中的方解石（碳酸钙）。当生产井周围的地层压力下降时，二氧化 碳会脱离溶解，于是碳酸钙会在射孔孔眼和近井眼的地层孔隙中沉积，而近井眼环境 产生结垢，将使压力进一步降低，从而形成更多沉淀。在化学驱中注入地层的化学药 剂也可能引起水垢沉积，碱驱中注入碱液与岩石作用会使PH值、离子组成及温度和压 力改变，可引起碳酸盐、硅酸盐和氢氧化物沉淀。
云发生变化，导致缔合水分子结构氢键发生变化，拉长、弯曲和局部折裂，部分氢键被破坏，使
较大的缔合水分子集团变成较小的水分子集团，甚至是单个水分子。单个水分子的数量增多，水 分子的活动更自由，因而提高了水的活化性和对水垢的溶解度，极微小的水分子可以渗透、包围 、疏松、溶解、去除系统内部的老垢。
防垢器
2. 极化作用。 合金材料中各种元素的电极电位不同而形成电势差，形成弱电场，水通过合金附近时被极化，结垢和
4.
在含有Ca2+和CO32-的水流中，锌的存在阻碍了方解石的形核，
并与CO32-形成了配位化合物，减少了水中CO32-的浓度。水中Ca2+ 通过接地获得电子而变成Ca0，因此Ca2+浓度会逐渐减少，并逐渐稳定。
防垢器
防垢器效果影响因素
(1)多元合金防垢片孔径对防垢效果影响
80
60 阻 垢 率 （ % ）