油田防垢研究进展
油田水结垢机理及除垢防垢技术
4、结垢的影响因素
在垢的形成过程中，溶液过饱和状态、结晶的沉淀与 溶解（晶体表面自由能）、溶液与表面的接触时间等 是关键因素。其中过饱和度是影响结垢的首要因素。 过饱和度除与溶解度相关外，还受热力学、结晶动力 学、流体力学等多种因素的影响。
(1) 热力学因素
温度的影响 油田常见的结垢沉积物主要是碳酸盐垢（主要成份为碳 酸钙）、硫酸盐垢（主要成份是硫酸钙、硫酸钡、硫酸 锶等）、铁化合物（主要成份是碳酸亚铁、硫化亚铁、 氢氧化亚铁、氢氧化铁）。实际的垢往往是混合物，以 某种无机化合物为主。温度主要影响成垢物质在水中的 溶解度。碳酸钙的溶解度随温度升高而减小；硫酸钡的 溶解度随温度升高而增大；而硫酸钙的溶解度随温度的 变化因结晶水含量不同而有所不同。 另外，温度升高还会使Ca(HCO3)2分解生成碳酸钙垢。
溶液组分变化的影响 溶液组分（包括成垢组分和非成垢组分）的变化对结 垢的影响很大。例如当CaCl2 、CaBr2 、ZnBr2 盐水体 系的密度为1.92g/cm3 时，盐水中的碳酸钙沉淀结垢严 重，对地层会造成伤害。在一定浓度范围内溶液中非 结垢盐浓度增加会使碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡溶解度 增大。因此，当地层水与注入的淡水混合后盐度降低， 也可能引起结垢沉积。
(5) 生物污垢 除海水冷却装置以外，一般生物污垢均指微生物污垢。 生物污垢可产生粘泥，而粘泥反过来又为生物污垢的 繁殖提供了条件。这种污垢对温度很敏感，在适宜的 温度条件下，生物污垢可生成较厚的污垢层。 (6) 凝固污垢 指流体在过冷的换热面上凝固而形成的污垢。例如当 水温低于冰点时会在换热表面上凝固成冰。温度分布 的均匀与否对这种污垢影响很大。 对于油气集输系统而言，最常见的污垢类型是结晶污 垢，在某些情况下，还可能有颗粒污垢及生物污垢。
石油类油田注水开发及防垢技术
目录第一章概论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第一节油田开发中面临的主要问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1第二节防垢领域研究中存在的主要问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1第二章注水工程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 第一节注水供水与注水水质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4第二节油田注水水质处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7第三节注水地面工程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9第三章油田注水开发中的防垢现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 第一节油田注水开发中的防垢现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 第二节油层结垢伤害防治对策⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11第四章常见阻垢剂的阻垢机理性能及应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 第一节常见阻垢剂的阻垢机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 第二节常见阻垢剂的性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18第一章概论第一节油田开发中面临的主要问题石油开发过程中提高原油采收率是一个颇具普遍性的问题。
在我国低渗透油藏储量约有40×108t ，一些老油田含水率已达80％～90％，但此时仅采出地下石油储量的1 ∕3，还有2∕3 的石油储量用常规的办法无法开采。
目前我国投入开发的低渗透油田的储量占总动用储量的比例越来越高，而未动用地质储量中所占的比例更大。
注水开发是目前保持地层压力和提高采收率的主要手段之一，以为国内外广泛采用，我国大部分油田也都采用注水开发的方式。
然而我国的油田注水开发过程中存在许多亟待解决的问题，油层结垢伤害就是其中常见的严重问题之一。
目前普遍认为，油田注水工艺需要考虑的主要问题是堵塞、结垢、腐蚀三大因素，尤其是油田结垢本身就是导致注水井和油层堵塞、腐蚀的重要因素。
油田结垢预测及防垢技术研究
中图分 类号 ： Ｔ Ｅ ３ ５
文 献标 识码 ：Ａ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一 际
地层结 垢预测 方法 阴离子 ，那么 只要这 两种水 混合 ，离子最 具 有 代 表 性 的 预 测 模 型 包 括 ：１ ９ ５ ２ 终 浓度达 到过饱 和状态 ，就会 产生 结垢 。 年 Ｓ ｔ ｉ ｆ和 Ｄ ａ ｖ ｉ ｓ ，１ ９ ６ ９年 Ｓ ｋ ｉ ｌ ｌ ｍ ａ ｎ ，１ ９ ７ ０ 所 以在 注水开 发过程 中 ， 对一 般 的循 环水 ， 年 Ｖ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ和 Ｐ ｈ ｌ ｉ ｌ ｉ ｐ ｓ ，１ ９ ８ ２年 Ｏ ｄ ｉ ｔ ｏ和 可 以采用 软化水 的方 法 ，以减少或 除去成 Ｔ ｏ ｍ ｓ ｏ ｎ ，１ ９ ８ ９年 Ｔ ｏ ｄ ｄ和 Ｙ ｕ ａ ｎ等 。 早 期 垢 离子 。 预 测 方 法 简 单 ，使 用 方 便 ，但 忽 略 了压 １ － ３ 增 大油水 流在 管 内的流速 力 、 温度 、离 子 强 度 以 及 其 它 因 素 ，使 在 流 体 流 速 高 的 时候 ，盐 的沉 淀 过 应用 的有效 性受 到影 响 。１ ９ ９ ４年 Ｏ ｄ ｄ ｏ 和 程 可 以延 缓 ，这是 由于过饱 和溶液 在工艺 Ｔ ｏ ｍ ｓ ｏ ｎ在 以前 的基 础上 得 到 了更 完 善 的 设 备 中停 留时 间缩短 以及微 晶在设 备 内表 预测模 型 。我 国专 业人 士也编 制了许 多预 面 附着强 度有所 下降 的缘故 。可 以用这种 测软 件 ，如袁 明东 等人 的迭代 法 ，吉 林油 方 法保护 个别 区段 ，例如油水 井 ，但是不 田的 Ｐ Ｉ Ｏ Ｓ ，Ｊ Ｈ Ｃ Ｐ Ｓ 软 件 及 朱 义 吾 等 人 的 能 避免整 个工艺 循环 中后边 和前边 区段 的 Ｓ Ｄ Ｃ Ｑ Ｐ Ｃ系 统 ，都 是 比较 出色 的软件 。 结 垢 ，增 加了水 力损耗 。 二 、油 田常见 防垢 方法 １ ． ４ 采 用 内表 面有 涂层 的管子及 设备 １ 工艺 法 采用内表面有涂层 （ 如 玻 璃 钢 、特 工 艺 法 防垢 措 施 对 于 一切 可 能 结 垢 种 漆等 ）的油管 ，这是 转移 结垢点 的局部 的流 体环境 都有其 特点 和功效 。但是 ，从 措施 ，在某 些重 要部件 上 ，如 沉没泵 ，可 垢物形 成 的外部条 件来看 ，采用 工艺法 是 以采 用这 种薄膜 涂层 ， 会 收到 明显 的效果 。 有效 的也是 必要 的。 １ ． ５ 增 加沉没 泵 的下 放深 度 工艺法的具体措施有 ： 杆 式 泵或 者 电动 沉 没 离 心泵 下 放 到 ① 正 确选 用 注 水水 源 ，确 保 注入 水 最 大深度 时多数 情况下 都能显 著地 减少这 与地层 水在 化学性 质上配 伍 ，这 就要求 事 些 装 置 里 的 结 垢 。 因为 这 个 时 候 ， 由于 先对地 层水进 行必要 的化 学测试 ，掌握有 沉 没深 度 的增 加而 引 起泵 区压 力 的提 高 ， 关性 质数据 ； 即使 在高 温条件 下也可 以避免 水 的蒸 发和 ② 控制油 气井投 产流 速和生 产压差 ， Ｃ Ｏ ， 的释放 。 以免 因此而加 快垢 物形成 和生长 ； ２物理 法 ③ 封 堵采 油井 中 的大小 层 段 ；采用 影 响 结垢 的 因 素有 温度 、压 力 、水 有 套层 的装置 及管柱 ； 中含盐 量 、 ｐ Ｈ值 、成 垢 离子 浓 度 以及 水 ④ 提高管 内油水 液流 速度 ； 的流 动状态 、管线 形状 以及其 它环境 条件 ⑤ 人 为地 使井 中油水 混 合 液形 成紊 等 ，我们可 以控制 其 中的某些条 件 ，就可 流状态 ； 以改 变盐垢 的析 出程度 。 从设计 角度来 说 ， ⑥ 加深泵 挂深度 ； 输油 管线 的内壁应 光滑 或施 以涂 层 ，减 少 ⑦ 把尾管 下至油 层底部 。 弯管 ， 增 加水 的流速 等 。 采用 磁场 、电场 、 具 体实施 时 ，以上工 艺法各有 利弊 ， 声波 以及其 它组合 处理 产出注入 水 。 不 可多 种措施 同时使用 ，应 根据油 田的实 ２ ． １ 磁 防垢技术 际情况酌 情选用 。 水 的磁 处 理 方 法 比较 广泛 的应 用 于 １ ． １ 油水混 合物在 井 内紊 乱 各种 热交换 装置 和供 水 系统 中 ，以 防止 形 可 以 使 体 系 更均 匀 化 ，避 免水 相 与 成致密 的无 机盐沉 淀物 。无 论装 置与设 备 管 子 ，设 备表 面的直接 接触 ， ． 从而 减小 了 的结构 特点 如何 ， 磁 处理 水 的本 质都在 于 结 垢 的可 能 性 。该 方 法 只 有 形 成油 包 水 使液体流经一个或者几个磁场 ，因此 ，实 型 双相混合 物 时才有效 ，采用 专用 喷嘴 ， 施的工 艺流程 非常简 单 。前 苏联 阿塞拜 疆 阻流器等即可形成紊流。不足之处是随着 石油科 学研 究设计 院研制 了一种 磁处理 装 Ｃ Ｏ 的放 出 ， 相应 地 降低 了碳 酸盐稳定 性 ， 置 ，它建立 了多级顺 序相 接 的磁 力线 ，这 所 以液体 可能 脱气 。 些磁力线 极性 交错 。装 置的各部 件呈 圆筒 １ ． ２ 有 选择 地封堵 出水层 和夹层 形，它们保证了磁场强度在工作间隙中均 用 来 限 制那 些 混 合 时 能 出 现强 烈 结 匀分 布 ，同时还保证 了混合 物在 所有工 作 垢 的水 流 ， 如果 能够避 免不相 容 的水 混合 ， 间隙 中等速 运动条件 下 的水力磨 阻最小 。 就 可以 防止产 生不溶性 的沉 淀物 。如果一 ２ ． ２ 电极 脉冲技 术 种水 高含成 垢 阳离子 ，另一种 水高含 成垢 带 电离 子 在 直 流 电 场作 用 下 在 一 定
埕岛油田污水集输管网防垢措施研究
埕岛油田污水集输管网防垢措施研究摘要：埕岛油田污水处理系统投运至今，分离出来的污水进行回注实现对地层能量的补充。
随着油田注水开发工作年限的增加，整个污水集输管网逐渐暴露出一些问题，尤为突出就是污水集输管线、运转泵类设备结垢现象比较严重，主要表现为地层、滤砂管等井下工具堵塞，油井不能正常生产；集输流程阀门结垢锈死，不能实现正常开关，严重影响设备运行参数的调节。
面对埕岛油田污水集输管网日渐结垢加剧情况，本文针对性地分析污水集输管网结垢成因，下一步防垢措施进行探讨研究。
关键词：结垢机理；结垢成因；防垢措施前言埕岛油田污水集输管网投产运行至今，主要由油井产液、油水分离、污水处理，污水回注流程组成。
埕岛中心二号平台污水处理系统于2010 年7 月投产，系统由一座污水接收罐、四台污水提升泵、四台水力旋流器、四座纤维球过滤器、加药罐及反冲洗水接收罐等组成。
肩负着海洋采油厂海二生产管理区外输原油分水的重任。
该系统现处理井组来液10500m3/d，回注污水4000 m3/d。
污水系统投运三个多月三相分离器出水流程管线、水力旋流管、纤维球过滤器筛管、污水提升泵及注水泵泵腔出现比较严重的结垢现象。
结垢会引起设备和管道局部垢下腐蚀，并且为SRB 细菌的繁殖提供有利条件。
同时，结垢还会使缓蚀剂与金属表面难以接触成膜，大大降低缓蚀效果，加重设备和管道的腐蚀，甚至引起系统流程腐蚀穿孔，使管道报废。
管道结晶的垢沉积还会降低水流截面积，增大水流阻力和输送能量，大大增加生产能耗。
结垢还会堵塞水力旋流器旋流管、纤维球过滤器筛管，造成整个污水集输管网系统憋压，影响污水正常运行。
以上各方面综合作用的结果会造成未来污水系统清洗作业、站内管道更换频繁，势必会影响到海上污水集输流程的正常生产秩序，增加维修和生产成本。
1 结垢机理1.1 不配伍混合引发的结垢。
不配伍的注入水与地层水混合可引发结垢。
导致结垢的原因是不配伍的注入水与地层水混合引发的结垢，结垢类型为碳酸盐和硫酸盐垢。
油水井清防垢工艺技术研究
油 气 田地 面 工 程 第 ２ ７卷 第 １ 期 （ ０ ８ １ ） １ ２０． １
油 水 井 清 防 垢 工 艺 技 术 研 究
李世 莱 王 宏 伟 岳 潘 东 （ 长庆油田 采油￣Ｉ） １ －
摘 要 ： 绥 靖 油 田 、 靖 安 油 田和 安 塞 油 田
（ ）产 出水 条件 变化 。流体 流 出地 层后 ，随着 ４
Ｃａ ＋ Ｃ（ 。 ） １ —± Ｃａ ＣＯ３
分析 与探 讨 ，研 究 出相 应 的油 、水井 清 防垢
工 艺技 术 ，确 保 了 油 田 开发 正 常 平 稳 运 行 。
关 键 词 ： 中 高 含 水 期 ；结 垢 因 素 ；机 理 ；清 防垢
（ ） 硫 酸 钡 结 垢 机 理 。 在 长 ４ ５ 长 ６油 层 ２ ＋ 、
井简 温度 、压 力 等 的下 降 ，因物 理原 因 出现结 垢 ，
垢 型一般 为碳 酸盐垢 。
２ ２ 结 垢 机 理 ．
（ ）碳酸钙 结垢 机理 。碳 酸钙是 一种 在石油矿 １
场 中经 常遇到 的沉 淀物 ，油 田伴 生气 中 Ｃ ） 含量 为 （ ２
１ ～７ ，具备 生 成碳 酸 钙 垢 的离 子 条件 ，Ｃ Ｃ ａＯ 在含 Ｃ 。 Ｏ 的水 中溶解时将会发生 如下化学反应
油井产 出水 中 ，Ｂ 抖 、Ｓ 抖含量 较高 ，根据 溶度 积 ａ ｒ
１ 概 况
长庆 油 田采 油 四厂所辖 绥靖 油 田、靖安油 田和 安 塞油 田区域构 造位 于鄂尔 多斯 盆地 陕北斜坡 中北 部 ，主要 开采层 位为 三叠 系长 ２ 、长 ６ 、长 ４ ＋５ 层
和 侏 罗 系 延 ８和 延 ９ 层 ； 地 面 原 油 平 均 密 度 为
青海油田油井防腐防垢防蜡新技术研究
该项目主要通过研究出效果较好的液体或固态缓蚀、阻垢、清蜡剂，采用先进的成型工艺固化成产品，投入油田应用，旨在达到有效防腐、阻垢和清蜡效果，同时可大大延长药剂使用周期、减轻劳动强度、节约药剂成本。
二、立项的必要性及意义
(油田腐蚀、结垢、结蜡现状，防治的重要性、必要性)
因此，我们申请本课题，主要针对青海油田进行防腐、阻垢、清蜡新技术的研究工作，对油田提高防腐、阻垢和清蜡效果，延长药剂使用周期、减轻劳动强度、节约药剂成本有十分重要的意义。
四、目标、项目主要研究内容及关键技术（新技术推广项目应注明实施地点、规模等）
目标：
研制出固体缓释型防腐剂、阻垢剂、清蜡剂产品，应用于本油田，取得一定的效果，并逐步进行推广应用。
主要研究内容：
1、查清油井腐蚀、结垢、结蜡状况及特征，通过原油分析、水质分析、垢样分析、结蜡情况分析及工艺过程分析等手段，取得现场第一手资料和数据，搞清腐蚀、结垢、结蜡原因，从而确定试验方案。
国内有一种固体清蜡剂，是高分子的高压聚乙烯或高分子酯类，虽然一次加入有效期较长，省力省事的优点，但其针对性较强，使用温度范围较窄，需要作某些井下生产管柱的改动，故而目前国内应用不多。
国内外油井清清蜡技术，最初为机械刮蜡法清蜡，后来逐步发展为热洗法清蜡、超声波清蜡及细菌清蜡、油管涂层清蜡及化学方法清清蜡。在各种清清蜡方法中，超声波清蜡、细菌清蜡和油管涂层清蜡等方法或因技术要求高或因一次性投入成本过高或因清蜡效果差，没有得到广泛的应用。目前应用较普遍的方法是机械刮蜡、热洗及清清蜡剂清蜡三种方法。机械刮蜡和热洗存在施工作业劳动强度大、作业时油井必须停产的问题，影响油井正常生产，而化学清蜡、清蜡既减少了劳动强度，又不影响油井的正常生产，所以化学清蜡、清蜡方法越来越受到人们的重视。化学清清蜡是保证含蜡原油油井正常生产的一项重要措施，随着人们自我保护、环境保护意识的不断加强，清清蜡剂的研制正朝着低毒、无污染、高效、清蜡与清蜡相结合的方向发展。
卫城油田注水系统的防腐防垢研究
摘
要 ：卫城油田注水 系 统 的总体腐蚀程度都比较平缓 ，不算很 高，然 而，在卫四线上有一 口油井腐蚀超标 ，腐蚀速率 高达 Ｏ ． ０ ８ １ ４ ｍ ｍ／ ａ ，因此 ，
导致明一联采 出井的腐蚀 平均值也升 高。本文针￣ － ｇ Ｌ Ｅ出现的问题 ，进行 了分析和探讨 ，并且对注水 系统的防腐蚀 防成垢 的措施 以及 方式方法进 行 了研
一
卫 城 油 田注入 水使 用的 杀 菌方 式 ，是 采 用化 学 手段 进 行 杀 菌 的 ， 加入 的化学药 品 的浓 度一 般在 ３ ０ ｍｇ ／ Ｌ 。应 用了杀 菌的药 剂之 后 ，注 入 水 系统 当 中的细菌 的总 含量 ，硫酸盐 的还 原菌 都小 于或 者 等于 １ １ ０ 个 ／ ｍ Ｌ，而 Ｔ Ｇ Ｂ的含 量为 １ ． ０ ５ Ｘ １ ０ ２个 ／ ｍ Ｌ，铁 细菌 的总 含 量为 ０ ． １ ７ Ｘ １ ０ ３ 个／ ｍ Ｌ，三 种 的细 菌含 量 ，基本 上 都 在规 定要 求 的范 围之 内 ，从 这 个数据可 以看 出 ， 细菌的存在 ， 并不是影响系 统腐蚀 的最主 要原 因 。
在 良好 的性能 。
入 水 的腐蚀 概率也 就 越低 ，尤其 是 当温度达 到 ６ ０ ６ ９ ｏ Ｃ的时候 ，腐蚀 概 率 的增 加幅 度就 会 变得 较 大 。当含 有 腐蚀 性 质 的气 体 硫 化氢 注入 后 ， 注 入 水 的腐 蚀 概 率 会在 ６ ０ ８ ０ ＇ ｔ ２ 的温 度 条件 下 ，腐蚀 概 率 的 速 度会 加 快 ，加快 后 的腐蚀 速 率是 没有 硫化 氢腐 蚀气 体 的腐 蚀速 率 的两倍 ，甚 至更高 【 ２ 】 。 ４ ． 注入水 的水质特 点 是 回注水 的水 质具 有 以下特 点 ，这 些特 点包 括 高碱 度 、高矿 化 度 、高氯 根 、低硬 度和 低 溶解 氧等 。同时 ，回 注水 中的 水含 有大 量 的 细菌 ，其 中最 高 的 Ｓ Ｒ Ｂ可 高至 ９ ５ ０ ０ ｍＬ的负一 次方 ，具体 的 回注 水水 质表详 见下表 。
石西油田防腐防垢技术应用研究
石西油田防腐防垢技术应用研究【摘要】随着油田开采，原油综合含水逐年上升，部分油井出现不同程度的腐蚀或结垢，造成检泵频繁，深井泵、管柱损坏严重，经对管柱附着物及采出水中腐蚀因素分析，井下腐蚀、结垢是造成这些问题的根本所在。
同时伴生气中的H2S及侵蚀性CO2与管柱接触后，也会产生氢脆和应力腐蚀。
为了改变作业区部分油井检泵周期短的生产难题，开始采用固体防腐防垢技术的应用，从该技术这几年的应用情况来看，大多数油井取得了较为理想的防护效果，延长了油井的检泵周期，减少了油井因结垢、腐蚀造成检泵的频次。
【关键词】腐蚀；结垢；化学阻垢；化学防腐；固体防腐阻垢剂1、防腐防垢原理1.1化学阻垢化学药剂防垢是目前应用最多，技术最为成熟的阻垢方法之一。
其原理是阻垢药剂吸附在微晶体表面，破坏了晶体的晶格结构，造成晶格扭曲，不能形成稳定的晶形结构，阻碍了微晶的长大。
另外阻垢剂对Ca2+、Mg2+等阳离子的络合增溶作用，减少了与阴离子的接触，从而起到防垢作用。
目前国内常用的阻垢剂有五种类型：①无机聚磷酸盐，以聚磷酸钠为代表，主要防止碳酸钙垢的形成；②含磷有机缓蚀阻垢剂，包括有机磷酸酯和有机多元膦酸盐，有机磷酸酯以聚氧乙烯基磷酸酯和聚氧乙烯基焦磷酸酯为代表，主要防止硫酸钙垢的形成；有机多元膦酸主要以ATMP、HEDP为代表，主要以防止碳酸钙为主，对硫酸钙有一定的阻垢效果，与其它药剂复配，具有好的协同效应。
③低分子量聚合物，以PAA、HPMA为代表，对钙镁垢具有较好的阻垢效果，与其它缓蚀剂复合使用时可使垢层从硬垢转变为软垢而易于清洗。
④天然阻垢剂，以丹宁、木质素为代表，主要防止碳酸钙垢的生成。
⑤共聚物阻垢分散剂，如丙烯酸共聚物、马来酸共聚物、磺酸共聚物等。
这五种类型的阻垢剂中含磷有机缓蚀阻垢剂、聚合物阻垢分散剂、共聚物阻垢分散剂因其热稳定性能好、不易降解和水解、用量低、可与其它药剂复合使用等特点而发展较快并成为主要的发展方向。
1.2缓蚀技术材料和周围介质相作用，使材料遭受破坏或性能恶化的过程称为腐蚀。
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：石油在当今社会中扮演着越来越重要的能源角色，无论是对于国家的建设方面，还是对于个人生活需求方面，都具备着举足轻重的作用。
然而针对许多实际情况表明，人们已经广泛认识到，一旦石油的开采进入中后期阶段后，由于油田中注水量的日益增多，导致油田的井筒逐渐生成许多垢状物质，对油井的正常开采具备着相当直接的影响。
关键词：油田井筒结垢成因防阻垢技术一、前言在原油的开采以及生产过程中，油井井筒结垢现象始终牵制着油田的正常生产，对我国石油领域而言是相当棘手的难题。
由于油田开发日益深入，注水日益频率，因为水质里的许多物质易与油井下的仪器设施形成化学反应，导致垢状物质产生，如果未及时处理，时间一长，会便会出现泵漏、杆管断裂脱落、管漏和井下仪器设施失灵等现象，对油井的正常运作造成严重的负面影响。
二、油田井筒结垢的成因根据调查表明，针对当前中国已经跨入高含水开采中后期的油井而言，许多油井的原油所含有的水量都达到了80%乃至90%以上。
依据热力学原理分析可得，油井里的注入水具备着极差的稳定性，易和油井下的仪器设施产生化学反应，油井出现数次酸化情况便会导致井下管柱出现被腐蚀或是结垢现象，时间一长，便会导致泵卡、筛管堵塞或者地层堵死的情形出现，如此一来，便会使原油的产量减少，同时还会令检泵工作越来越频密。
（一）油井地下水的成份分析当前我国许多油井井筒存在着相当严重的结垢问题，经过鉴定与分析结垢油田的地下水质情况后，对结垢特质的成分组成进行了明确。
因为多数油田的结垢问题大同小异，现借助百色盆地的塘寨油田的情况作举例分析。
（二）井筒结垢原因分析油井井筒中的结垢物主要由两种成分组成，即有机物与离子物，其中有机物质通常包含沥清、蜡与胶质，离子物一般包含Ca2+、Mg2+、CO32-与SO42-等各类离子容易相互发生化学反应，形成难以溶解的化合物，再加上与有机物质的融合，造成结垢物更加难以溶解。
因为许多油井历经多次酸化情况，其管柱遭受严重腐蚀，从而导致许多铁锈形成，这也造成了井筒垢物的出现。
纯梁油田油水井结垢机理及防治技术研究的开题报告
纯梁油田油水井结垢机理及防治技术研究的开题报告一、研究背景及意义纯梁油田是典型的薄层油藏，油井产液气比低，易造成油水井结垢，严重影响了油田生产。
结垢主要是由于油田水质硬度高、水中钙镁离子浓度大，容易形成硬水垢，导致油管内壁和地层表面积聚大量的钙镁离子结晶沉积，使得地下水渗透通道变窄，产量下降。
因此，研究纯梁油田油水井结垢机理及防治技术，对于促进油田产能的提高具有重要意义。
二、研究内容及方法（一）研究内容1.分析纯梁油田油水井结垢机理，探究结垢成分、形成过程及其对产量的影响。
2.试验硬水垢的形成过程，测定钙、镁离子浓度、pH值和温度等参数的变化规律，通过现场实践及实验室分析，确定结垢程度和成分。
3.研究不同的防垢技术，包括传统的机械清洗、化学清洗和物理清洗方法，以及高新技术的电解防垢、超声波防垢、纳米材料防垢等方法，评估其防垢效果和经济效益。
4.优化防垢技术，建立有效的防垢方案，根据实际情况进行分阶段防垢，确保油井生产稳定。
（二）研究方法1. 完成文献调查和现场实验，对照不同防垢技术方案，分析测试结果。
2.在实验室和现场开展防垢实验，采用多元分析和多指标评估方法，时时监测防垢效果。
3. 采用模拟模型进行数值模拟仿真分析，探究沉积物形态变化和影响因素，预测防垢效果。
三、预期成果1.纯梁油田油水井结垢机理研究成果，使人们对垢层及其成分更加了解，为后续的防垢研究提供了基础。
2.通过试验和实践，筛选出最有效的防垢技术方案，为油井的生产维护提供了参考。
3.通过防垢技术的优化和成本分析，得出最优经济效益的防垢方案，为企业提高产能和降低成本提供科学依据。
四、研究进度安排1-3个月：规划研究计划，文献调查4-6个月：实验室设备建设，数据采集分析7-9个月：现场实践及防垢技术筛选10-12个月：防垢技术优化及方案成本分析五、预期研究难点1.建立结垢形成过程的模型，检验预测结果的准确性2.测试不同防垢技术的效果，筛选出最佳的防垢方案3.优化防垢方案，不影响油井的生产和投资方案通过该研究，对于加强对纯梁油田油水井结垢机理的认识和掌握、确定优化的防垢技术方案、提高油井产能和创造经济效益具有重要价值。
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很难生物降解成对 环境 无害 的终产 物。所 以 ， 们研究 和 开发 人 了新 的物理防垢方 法 ， 以替代 运行 费用高 、 理难 度大 、 易造 管 容 成 二 次 污 染 的 化 学 方 法 。 物 理 法 防 垢 是 通 过 某 种 作 用 阻 止 无 机 盐 沉 积 于 系 统 壁 上 ， 时 允 许 无 机 盐 在 溶 液 中 形 成 晶核 甚 至 结 同
ＢＡｏ ｈ ｎ —ｌ ｎ Ｃｅ ｏ ｇｔ
，
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（ ｔｒ ｌ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｉｅｒｎ ，Ｓ ｕｈ ｅ ｔＰ ｔ ｌｕ Ｕｎｖ ｒｉ １Ｍａｅｉ ｓＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ ｏ ｔｗ ｓ ｅｒ ｅ ｍ ｉｅｓｔ ａ ｏ ｙ，Ｓｃ ｕ ｎ Ｃ ｅ ｇ ｕ６ ０ ０ ｉｈ ａ ｈ ｎ ｄ １ ５ ０；
（ １西南石 油 大学材料科 学与工程 学 院 ，四川 成都 ６ ０ ０ １５ ０；２ 中国石 油西气 东输华 中输 气分 公 司 ， 湖 北 武 汉 ４ ０ ７ ；３青 海油 田采 油一厂 采 油研 究所 ，青海 海 西 ８ ６ ０ ；４ 中石 油渤 海钻探 ， ３０４ １４ ０ 河 北 河 间 ０２６ ６ ４ ５；５华北石 油 管理局 工程 公 司 ，新 疆 库 尔勒 ８ １０ ４ ６ ０； ６渤 海钻探 工程 院华 北分 院油 田化 学 室，天津 ０ ２ ５ ） ６ ５ ２
国内外应用最广泛 的是阻垢剂 Ｊ 即通过在溶液 中加入 阻垢 ，
剂来 达 到 预 防结 垢 的 目的 。 阻垢 剂 是 一类 化 学 药 品 的 总 称 ， 过 通 它的加入可 以防止污垢的形成 。其作用机理有 ： 鳌合增溶作用 、 低 剂 量效 应 、 晶格 畸 变 作用 、 聚和 分散 作 用 ， 电斥 力作 用 。 凝 静
第４ 第 １ ０卷 ０期
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油 田 防 垢 研 究 进 展
包 晨 龙 ，戟 ｒ 磊 ，刘 平 江４ ，杨 周 阳 ，程 智
一
体成长 ， 从而起到加快结 晶 的效 果 。其原理 是用 晶种来创 立 个极 大的表面以利 于无机盐 结晶。品种可用 某些能生 成垢 的
１ ２ 涂层 防垢 ．
结垢 主要是硫酸盐 和碳 酸盐 ， 溶解盐类 的沉淀并无 危害 ， 而 危 害的是沉淀物在 水泵过 流表面上 粘附 ， 即结 垢 Ｊ 。理 论和 实 践都证 明： 如果表 面光滑 和表面张 力小 ， 则沉 淀物无 处着 床 ， 粘 附不上 ， 即不会造成结垢 。陶瓷是一种惰性化合 物 ， 表面特性极 不活泼 ， 在通常情况下和其他物质基本不具有 亲和力 ， 而且表 面 硬度高 ， 能够提高螺杆泵抗结垢和耐磨性 能。相 对原 用镀 铬层 ， 陶瓷涂层具有表面能低 、 摩擦因数低 、 摩擦 因数稳定 和基本不 结 垢等特点 Ｊ 。有机 高分子聚 合物表 面张力小 ， 润 湿， 粘着 ， 难 抗 涂层光滑 ， 是理想 的防结垢 涂层 。用环 氧酚醛 防腐 涂料 和防蜡 涂料处理 ， 与未处理机组 （ 十多天 ） 比， 相 可延 长结垢 时 间一个月 左右 。涂料含有低分子量 、 多功能聚合物 ， 聚合物 引进 了氟元 该 素 ， 常稳定 ， 至在高腐蚀 、 非 甚 结垢 环境 ， 如与井 下 的酸 、 碱及其 他处理剂等均无反应 。水 性氟涂料 除 了具有 良好 的耐候 性 、 耐 化学腐蚀性 、 沾污 性等特 点外 ， 具有安 全 、 耐 还 环保 的优 点ｕ …。 氟涂料的防垢能力是由于致密 的分子 结构 ， 决定了涂膜 坚硬 ， 表
阻垢剂 的种类丰 富 ， 照阻垢 剂 的发 展历 程及起 主要 作用 按 的官能 团， 大致 可以将其 分为天然 聚合物阻垢剂 、 含磷类 聚合物 阻 垢 剂 、 聚合 物 阻垢 剂 、 色 新 型 聚 合 物 阻垢 剂 。 共 绿 天然聚合物阻垢剂 曾在 ２ ０世 纪 ６ ０年代 兴起 ， 并开始使 用 ， 主要有单宁 、 维素 、 纤 淀粉 、 木质素 、 壳聚糖和腐植 酸钠 等天然有 机高分子化合物 曾被用作 阻垢 剂 ， 循环冷却 水 系统 中控 制水 在 垢 的生 成 发 挥 过 重 要 作 用 。但 由于 该 阻 垢 剂 加 量 大 ， 用 高 ， 费 所 以现 在 极 少 使 用 。 最常用 的无机含磷聚合物阻垢剂是三 聚磷 酸钠和六 偏磷酸 钠 有 机 磷 酸 是 一 类 阴 极 型 缓 蚀 剂 ， 是 一 类 非 化 学 当量 阻 垢 又 剂 ， 有 明 显 的 溶 限 效应 。但 是 这 类 阻 垢 剂 磷 浓 度 高 ， 水 解 为 具 易 正磷酸盐 ， 产生磷酸钙 沉淀 ， 因此 限制 了其 在高 温 、 碱和高 硬 高 度等水质条件下 的使用 ； 另外 ， 聚磷 酸盐是 微生 物 的营养源 ， 能 促进菌藻 的滋生 。所 以开发低磷或无磷 阻垢 剂 已成为 国内外 防
摘 要 ： 结垢是整个油气开采过程中一个较为普遍的问题， 其严重影响生产。当前应用较为广泛的防垢方法主要有化学法 ， 物
理法 以及工艺法 。本文详细介绍 了上述几种 防垢方法 的防垢机理 ， 具体 防垢 措施 并 比较分 析几种 防垢方法 的一些利弊 。
关键词 ： 油田； 化学法； 物理法防垢； 工艺法
晶 ， 要求这 种结 晶 悬浮 于溶 液 中而 不粘 附 干系 统 的器 壁上 。 但 几种常见的物理法防垢技术有 ：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２ １ 晶种 技术 ．
晶体技术是依据结 晶学 中的诱导 原理 ， 即在欲 形成 结 晶体 的 物 料 中 加 入 一 定 量 的 已形 成 的 晶 核 ， 导 晶 体 形 成 和 加 快 晶 诱
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放会导致水源富营养化 ， 引起赤潮 现象 ， 同时有 些阻垢剂 还是高 度非生物降解 的， 对生态环境产生非 常大的影响 ， 具有优 良可降 解性 和较好 的阻垢性能的绿色聚合物阻垢剂必 将成为今后 主要 的研 究方 向 。 目前 国内 外 出 现 的 新 型 绿 色 聚 合 物 阻 垢 剂 主 要 有 聚环 氧琥珀酸 和聚天冬氨 酸…。该类防垢剂具有优 良的生物 降解性能 和较高的阻垢活性 ， 与聚丙烯 酸相 比， 相对分子 量相 在 近时 ， 聚天冬氨 酸类 阻垢剂 活性 比聚丙 烯酸 高 ， 特别 在 高浓 度 ｃ ”时仍具有较好 的阻垢效果。 ａ 投加化学阻垢剂法也有其局 限性 ， 就是对 于矿化度 较高 那 的油 田水 ， 化学阻垢剂 的防垢效果会大大 降低 ， 加量如不 合适 投 会 给油田水造成二次污染 ， 增大采出水处 理难度 。
垢 的研 究 课 题 和 发 展 方 向 。 共 聚物 阻垢剂 。 主要有丙烯酸类共 聚物 ， 磺酸类共 聚物 ，
１ 化 学 法 防垢
化学防垢通 过溶 解 ， 生成沉 淀 ， 降低 垢在 表面 的现 成 ， 方法 主要有加酸 ， 充二氧化碳防垢 、 涂层 防垢及 阻垢剂法等 。
１ １ 防垢 剂防垢 ．
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