井矿盐采卤管道中硫酸盐结垢因素、趋势及阻垢研究
气田地层水酸盐结垢影响因素及趋势预测
1721 CXB气矿地层水回注井水质分析CXB气矿5口地层水回注井水质分析数据见表1。
2 碳酸盐结垢的机理气田水结垢主要是高含成垢离子的气田水在采出过程中，由于温度、压力变化导致原本呈饱和状态的成垢离子变得过饱和析出的过程。
另一种情况，则是在回注井中，如果回注气田水与地层水水质不配伍，也会形成垢物堵塞回注地层，从而使回注井回注压力迅速升高、回注能力下降。
2.1 结垢的机理结垢的形成是一个复杂过程，一般可分为下面四步：第一步：气田水中离子结合形成溶解度很小的盐类分子。
第二步：结晶过程。
即盐类分子结合和排列形成微晶体，然后产生晶粒。
第三步：聚合凝聚过程。
气田水中大量的悬浮物、颗粒杂质、胶状物以及腐蚀产物使结晶出来的盐类晶粒在成垢过程中产生凝聚或絮凝架桥的作用，促进成垢物质的加速沉淀。
第四步：沉积过程。
经絮凝凝聚长大了的成垢物质，在设备管道中的滞流区或受到阻碍的情况下，藉重力作用沉降，在金属表面粘附成垢。
2.2 碳酸盐垢结垢机理碳酸盐垢[CaCO 3，CaMg（CO 3）2]是由于钙、镁离子与碳酸根或碳酸氢根结合而生成的，反应式如下：Ca 2+ + CO 32- = CaCO 3↓Ca 2+ + 2HCO 3- = CaCO 3↓ + CO 2↑+ H 2O Mg 2+ + 2HCO 3- = MgCO 3↓ + CO 2↑+ H 2O碳酸盐垢是油气田生产过程中最为常见的一种沉积物。
常温下，碳酸钙溶度积为4.8×10-9，在25℃，溶解度为0.053g/L。
3 影响结垢的因素3.1 成垢离子浓度水中成垢离子浓度越高，形成垢的可能性就越大。
对CaCO 3垢来说，当溶液中Ca 2+、CO 32-或HCO 3-浓度积超过一定温度和pH值下的可溶性界限时（即过饱和状态），垢就沉积下来。
而当不同水源的两种水混合，成垢离子发生变化，趋于达到一种新的平衡，于是就会产生垢。
3.2 含盐量水中盐含量增加，通常能增大垢的溶解度，这是一种盐效应。
油气田集输管道结垢机理及除垢措施
油气田集输管道结垢机理及除垢措施摘要：集输管道结垢物一般都是具有反常溶解度的难溶盐类物质，在水中浓度达到饱和状态时，集输管道内壁的杂质就会结晶析出变成垢物。
集输管道结垢的物质种类很多，管道结垢过程复杂，首要因素就是溶解度处于过饱和状态。
过饱和浓度除了与溶解度有关外，还受热力学、结晶动力学、流体力学等因素的影响。
对于腐蚀垢而言，结垢则受输送介质、材料以及周围环境的共同影响。
根据油田集输管道结垢机理，从防垢溶垢剂除垢法、超声波防垢除垢法、机械除垢法对其除垢效果和机理进行研究，提出对应的集输管道除垢技术措施。
关键词：集输管道；结垢；机理一、管道结垢机理集输管道结垢物一般都是具有反常溶解度的难溶盐类物质，在水中浓度达到饱和状态时，集输管道内壁的杂质就会结晶析出变成垢物。
集输管道结垢的物质种类很多，最常见的是碳酸钙、碳酸镁，容易除去。
而硫酸盐垢，如BaSO4、SrSO4、CaSO4等结垢物就难以清除，危害比较大。
此外还有FeCO3、FeS、Fe（OH）2等铁垢。
根据垢成分分析集输管道主要为硅垢、铁垢、碳酸盐垢物等，现对其机理进行分析。
1、硅垢硅垢的产生是一个非常复杂的物理化学变化过程，与油井所在地质条件和岩石层物质组成有关，随着油井地下水pH值的升高，油井岩层中的二氧化铝、二氧化硅、铝化合物被大量溶解形成离子物质，此时与存在的Ca 2+、Mg 2+、Ba 2+等金属离子进行反应和结合，从而析出固体物质变成垢。
2、铁垢油井结垢物质中铁成分较多，铁垢的形成有多种机理，大部分都由油井管道、铁材料设备腐蚀形成，主要形成机理包含以下3个方面：①硫酸盐还原菌的腐蚀形成铁垢物，硫酸盐还原菌的条件下造成管壁腐蚀，金属发生阴极去极化反应；②二氧化碳腐蚀与铁发生反应产生铁垢，二氧化碳溶于水形成碳酸发生电离形成腐蚀；③硫化氢的腐蚀，硫化氢溶于水就可以直接导致管道设备的腐蚀。
3 、碳酸盐垢以碳酸钙为例，碳酸钙在水中发生反应：Ca（HCO3）2→CaCO 3 ↓+CO2+H2O，温度升高上述反应发生，从而产生碳酸钙垢。
油井腐蚀结垢原因分析与防治措施
油井腐蚀结垢原因分析与防治措施作者：刘昱瑭张廷曹纯洁张维静来源：《科学导报·学术》2020年第43期摘; 要：油井是开采原油所必要的一种地下深井作业，其所面对的地址环境是非常复杂的。
近几年随着人们对石油需求量的不断增长，油井开采工程的数量也不断增加，开采年限逐渐增长，在油井开采过程中最常见的问题就是油井受到腐蚀或结垢，不仅对油井的产量和质量造成不利影响，而且还会严重损害油井开采的经济效益。
基于此，本文对油井腐蚀结垢原因进行分析，并提出一些防治措施，以期能够改进油井开采的过程，为油井开采产量和质量提供保障。
关键词：油井;腐蚀;结垢;原因分析;防治措施引言油井开采具有一定的危险性，当油井产生腐蚀或结垢问题之后，输油管、套管等开采工具的质量就会受到损害，继而还会发生油气泄漏、井喷以及管柱掉落等状况，其后果更加严重，除了会对周围环境造成油气污染之外，还会威胁作业人员的生命安全，导致整个开采工作无法顺利进行。
因此在开采作业中采取措施防治腐蚀结垢是十分必要的，只有充分掌握了腐蚀结垢情况发生的根本原因，才能够“对症下药”的解决油井开采的不良问题，保证油井开采工作的顺利进行。
一、油井腐蚀结垢的原因分析（一）油井腐蚀的原因油井腐蚀问题产生主要受到以下几个因素的影响：第一，腐蚀性气体的影响。
由于油井开采作业主要是在地下进行，而地下中的地质结构和气体氛围是非常复杂的，在油田水中受到化学反应的作用常会产生一些酸性气体，如硫化氢、二氧化碳等，这些酸性气体具有一定的腐蚀性，因此会对油井产生腐蚀影响。
部分油田中含有硫的化学元素，当其与水发生溶解反应时就会形成氢离子，进而就会产生去极化反应，对金属材料的开采工具造成损害，导致出现破裂、断裂等状况。
二氧化碳腐蚀作用的原理与硫化氢相似，随着溶解度的变化也会产生去极化反应。
第二，溶解盐的影响。
在油田水中含有许多盐类，如氯化物、硫酸盐等，这些盐类物质具有比较强的矿化度、可溶解性以及导电性，无论是哪种浓度的水其内部含有的正负电离子都会互相发生作用，进而就导致金属表面难以形成致密物，碳钢管道的氧化膜也会受损，腐蚀作用被进一步加强。
油田开发中结垢原因分析及治理对策探讨
油田开发中结垢原因分析及治理对策探讨作者：丁亚玲来源：《智富时代》2019年第03期【摘要】油田开发过程中，油藏中的流体（油、气、水）从油气层中流出，经油井井筒、井口到地面集输系统，由于温度、压力和油气水平衡状态的变化，容易发生无机盐类的沉积，生成垢，结垢现象的发生，给油田正常生产带来许多不利影响，轻者使产量降低，重者造成停产，甚至引发安全事故。
因此，研究结垢的原因与治理对策，具有十分重要的现实意义。
【关键词】油田；结垢；原因分析；治理对策一、油田结垢的原因分析油田生产过程中，压力、温度的变化或不相容的水相混合，会造成地层、井筒和管线表面结垢，影响原油生产。
（一）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。
（二）地层水中含有高浓度易结垢盐离子。
在采油生产过程中油田压力、温度或水成分变化改变了原先的化学平衡而产生垢，主要垢成分是碳酸钙，可混有碳酸镁、硫酸钙/镁等，我国陆上油田结垢大都由此引起。
二是两种或两种以上不相容的水混合，结垢离子相互作用而生成垢，最为常见的有硫酸钡和硫酸锶垢。
特别是海上油田注海水开采过程中，地层水常含有钡锶离子，而海水含有大量的硫酸根离子，两者混合产生难溶的硫酸钡锶垢。
（三）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。
（四）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。
（五）注水高矿化度、高硬度。
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摘要：随着我国社会经济的发展，人们生产、生活对石油的需求量日益加大，同时，也对油田开采工作提出更严格的要求，因受到诸多因素的制约，在油井井筒内存在大量结垢现象，不利于石油正常生产。
基于此，本文分析了油井井筒结垢的机理及原因，结合实际案例，提出了几点应对策略。
关键词：油井井筒;结垢;防治措施随着石油的开采进程不断推进，尤其到了中后期阶段，在注水量持续增加情况下，其中携带很多泥沙、有机物、金属离子等会形成垢状物，既会引发管道堵塞现象，又会影响总体的油田产量及质量，进而阻碍了石油企业的发展。
如何采用有效措施合理地规避油井井筒结垢已成为工作人员探讨的重要课题。
1 油井井筒结垢机理及原因油井井筒的结垢，是指在油机的井筒中，油管的油杆与抽油泵等机械构件，长期受到油井产出液的影响，产生化学反应，而在外表形成的一种结垢，这一问题直接降低了抽油泵装置的运行效率，导致抽油杆偏磨、卡泵加重等，甚至还会引发安全事故。
分析油井井筒的结垢原因，具体体现以下三个方面：其一，分析油井井筒结垢的成分可知：含有硫酸根、镁离子、钙离子、石蜡、碳酸根离子等有机物，它们经过一系列化学反应后，生成了不可溶的沉淀物，其与有机物再次结合，在油井井筒上形成的结垢。
其二，在石油开采期间，油井通常会经历很多次的酸化作业，产生的酸性液在溶解垢污过程中会影响管道壁性能。
其三，在油田开发过程中，还存在油井出砂的问题，产生的砂砾变为有机物与石蜡结合的载体，使得井筒的析蜡现象。
2 某油田概述及其油井井筒结垢情况某油田位于一个斜坡中部，属于平缓的西倾单斜（倾角<1°），背景发育很多组轴向贴近东西向德鼻状的隆起构造。
主力油层三叠系长X储层，属于湖成的三角洲沉积，岩性主要是灰绿色细粒硬砂质的长石砂岩，结构及成份成熟度偏低，岩性致密。
长X可分三个小层，即长X1、长X2、长X3，主产层为长X2，有效厚度平均12.5m，有效孔隙度平均12.70%，储层的孔隙度呈中等发育水平，渗透率平均1.80×10-3ηm2，是低渗透储层。
七个泉油田采出水结垢情况分析及阻垢试验研究
第 ７ 第 １ ：理 工 卷 期
刘利清等 ：七个 泉油田采 出水结 垢情况 分析及阻垢试验研 究
・１５ ・ ７
水 混合 后易 形成 难溶 性 的硫 酸 盐 垢 。采 用 ＯＬ Ｓ ｓｅ Ｉｃｃ ｌ ｈ ｍ ． Ｉｙ ｔｍ ｎ ｓａｅ ｅ ３ １结垢 分 析 系统 软 件 对 采 出 水 的 Ｃ
结垢 趋 势进 行 预测发 现 ，采 出水 结硫 酸钡 垢 的趋 势最 大 。在 对 收集 的垢 样进 行化 学分 析后 发 现 ：其 中硫 酸 钡含 量高 达 ８ 以上 ，因此 可 以确 定七 个泉 采 出水 结垢 以硫 酸钡 垢 为 主 。 Ｏ
２ 阻垢试验
２ １ 试 验 药剂 和器 材 ． １ ）试 验 药剂 氯化 钠 、无水 硫 酸钠 和 氯化 钡 （ ａ １ ２ ０）均 为 分 析纯 ；阻垢 剂 Ｆ － ［ ：由马 Ｂ Ｃ ｚ・ Ｈｚ Ｇ １］ ２
位以及 同一层位的产出水也有很大的差别 。采出水中普遍含有成垢离子 （ ａ 和 Ｂ ） Ｃ。 ＋ ａ ，且含量很高 ， 十 有 的甚 至达 到 ｌ０ ｍｇ Ｌ以上 。水 中阴离子 （ ｓ 一和 ＨＣ 等 ）含量 较高 ，且水 质呈 酸性 ，故 采 出 Ｏ０ ／ 如 ｏｌ ｏ
［ 收稿 日期］２ ０ —１ — ４ ０ ９ ２ ２ ［ 作者简介］刘利清 （９５ ） １８ 一 ，男，２０ 年大学毕业 ， ０７ 硕士生 ，现主要从事油气田开发理论与技术方 面的研究工作。
［ 中图分类号］ＴＥ ５ ． ３８ ５ ［ 文献标识码］Ａ ［ 文章编号］１ ７ —１ ０ （００ １ ６ ３ ４ ９ ２ １ ）０ 一Ｎ１ ４ ３ ７ 一Ｏ
油 田进入 开发 中后期 ，普遍 采用 注水 开采 工艺 ，随着 生产 的进行 会带 来大量 的采 出污 水 。为 了实现
红井子作业区腐蚀结垢机理及阻垢缓蚀剂研究
红井子作业区腐蚀结垢机理及阻垢缓蚀剂研究王伟华;龙永福;徐艳丽;韩涛;陈世军【摘要】通过红井子作业区采油及集输系统的水样及结垢腐蚀产物分析、水质配伍性试验、腐蚀挂片试验等对采油及集输系统结垢、腐蚀问题产生的原因进行了分析。
红井子作业区采油及集输系统腐蚀的原因为水质矿化度过高而引起的电化学腐蚀,结垢的主要原因为水质中的Ca2+、Ba2+、Sr2+、SO2-4及重碳酸根离子形成CaCO3、BaSO4或 SrSO4结垢。
根据红井子作业区采油及集输系统腐蚀结垢机理,针对性开展了防垢防腐药剂研制,研制出新型缓蚀新型阻垢剂 FHZJ。
在模拟水样中,其加量为100mg/L时,可使20#钢片的腐蚀速率由0.082mm/a 降至0.051mm/a；在 Ba2+离子浓度为650mg/L,SO2-4离子浓度为1250mg/L,其加量为50mg/L时,对硫酸钡的阻垢率达到100%,将新研制的阻垢缓蚀剂在红井子作业区采油及集输系统进行现场应用,压力上升仅为原阻垢剂的13,防垢防腐效果优良。
【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2016(013)016【总页数】7页(P11-17)【关键词】腐蚀;结垢;阻垢缓蚀剂【作者】王伟华;龙永福;徐艳丽;韩涛;陈世军【作者单位】中石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川 750005;中石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川 750005;中石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川 750005;中石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川 750005;西安石油大学化学化工学院，陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TE39油田进入含水期开发后，由于水的热力学不稳定性和化学不相容性，往往造成油井井筒、地面系统及注水底层的结垢问题，给生产带来极大的危害[1～3]。
采油三厂红井子作业区采油及集输系统结垢、腐蚀问题逐渐显现，严重影响正常生产，亟需开展腐蚀结垢机理及防垢防腐技术研究[4,5]。
三元复合驱油井结垢机理及防治措施
三元复合驱油井结垢机理及防治措施背景石油是现代工业的基础原料之一，其开采过程中，由于地下水含有一定的盐分和矿物质，当油逐渐地从井口流出时，其中的盐分、矿物质等物质会随着油一同流入管道，而管内的油温度和压力的变化反过来又加速了这些物质的结晶和沉积，使管道内部形成一层薄膜或固体垢层，从而影响了油管的通畅度和输送效率，特别是一些高盐、高矿化度的油井，更是容易形成结垢。
此外，井下水文地质条件、开采工艺等因素也会对结垢情况产生影响。
因此，研究油井结垢机理，探究防治措施符合实际需要。
三元复合驱油井结垢机理油井内结垢的原因主要是由于地下水中的矿物质经过化学反应后形成的沉积物和油中成分的相互作用造成的。
沉积物包括碳酸盐、硫酸盐、钙盐、镁盐等。
油中的成分主要是芳烃、酚类、脂肪酸等可溶于水的表面活性物质。
当油的直径变小时，这些物质便会结晶并附着在管壁上，形成垢层。
与单一的异物沉积不同，油井结垢还存在着生物污染和物理化学反应。
生物污染主要包括细菌、藻类、真菌等产生的粘附物。
物理化学反应包括离子交换、化学反应等。
离子交换主要是指石油中的树脂和金属离子之间的交换作用，好比洗碗剂清洁油脂污垢时的表面活性剂一样，树脂可以吸附管道壁上的垢，并释放出与之结合的水分子。
化学反应包括酸碱反应、氧化还原反应等。
三元复合驱油井结垢的机理，一定程度上也可以理解为上述多种因素作用的综合结果。
三元复合驱油采取了多种物理化学防垢技术，通过加入缓蚀剂、抗结剂、抗沉剂等多种化学剂，可以调整钙、铁、铜等离子元素的配合和抑制矿物晶体的生长，从而达到抗垢防腐的效果。
另外，工程方面也要考虑到对井段的适度加热、流量增加等，以保证原油在管道中适宜的流动状态，避免物质过多地聚集和沉积。
防治措施针对三元复合驱油井结垢的机理，我们可以从以下几个方面着手采取防治措施。
进行化学防垢为了抑制结垢的形成，可以加入化学剂，如抑垢剂、抗结剂、缓蚀剂等，以调整地下水和油中离子的平衡状态，以减少矿物质的沉淀和结晶。
采卤深井预防结晶堵塞的措施(完整版)
采卤深井预防结晶堵塞的措施樊传忠（中盐勘察设计院有限公司）【摘要】本文介绍了深埋盐矿的地温梯度和岩盐溶解度特点，初步分析了出卤井内盐类结晶的一般规律，提出了利用超过晶粒临界流速的方法，防止盐类晶体在管道内的附着和沉积，并以此提出了生产套管口径和配水中心管长度和口径等参数的设计原则。
【关键词】深井采卤结晶堵塞临界速度Preventive measures of crystallization blockage in deep well miningFan Chuanzhong(CNSIC survey and Design Institute Co.Ltd)Abstract:This paper introduced the geothermal gradient and salt rock solubility characteristics of deep salt mine，a preliminary analysis was given to the general law of salt crystallization in the brine well,and put forward the method of preventing the salt crystals from sticking and depositing in the pipeline by using more than critical velocity of grain.Based on the above,the design principles of the parameters are also proposed to the diameter of the production casing and the length and diameter of the water distribution central pipe.Key words:deep well，brine extraction，crystallization，blockage，critical velocity0.前言随着盐矿开采深度的加深，出卤井及地面管线发生盐类结晶堵塞的可能性增大。
华北油田油井腐蚀结垢原因分析与治理方法优选
华北油田油井腐蚀结垢原因分析与治理方法优选吴泽美;孙玉民;马伟娜;卜广平;刘倩;李明【摘要】油田进入高含水开发期，抽油杆、油管腐蚀结垢问题日益严重，影响油田的正常生产。
分析了腐蚀结垢的原因，对油井腐蚀结垢治理方法进行了优选。
采出水矿化度高是腐蚀结垢的共性原因，主要腐蚀因素包括 Cl-、CO 2、H 2 S、SRB (硫酸盐还原菌)等，主要结垢因素是钙镁盐及铁腐蚀产物的沉淀。
化学加药抑制腐蚀结垢是相对经济有效的治理方式，咪唑啉类表面活性剂对抑制Cl-、CO 2、H 2 S 腐蚀有良好效果，有机膦酸通过鳌合成垢金属离子，起到阻垢作用。
通过室内试验筛选配方，缓蚀率≥75%，阻垢率≥85%。
现场采用井口加药的方式，在65口油井进行了5年的连续试验，有效遏制了腐蚀结垢，油井检泵周期延长2~3倍，取得良好经济效益。
【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2016(013)022【总页数】4页(P41-44)【关键词】油井;腐蚀结垢;缓蚀率;阻垢率;检泵周期【作者】吴泽美;孙玉民;马伟娜;卜广平;刘倩;李明【作者单位】中石油华北油田分公司第五采油厂，河北辛集 052360;中石油华北油田分公司第五采油厂，河北辛集 052360;中石油华北油田分公司第五采油厂，河北辛集 052360;中石油长庆油田分公司第六采油厂，陕西定边 718600;中石油华北油田分公司第三采油厂，河北河间 062450;中石油煤层气有限责任公司韩城分公司，陕西韩城 715400【正文语种】中文【中图分类】TE358.5在油田开发中后期，随含水升高，油井腐蚀结垢问题日益突出。
华北油田J45、J95 、Z57、H8等区块，部分油井产出水在50℃时腐蚀率在0.125～0.320mm/a，杆管断脱、穿孔频繁，平均检泵周期不到150d。
腐蚀结垢导致的修井作业不仅增加了生产成本，也影响了油井的开井时率。
为此，笔者对华北油田油井腐蚀结垢的成因及治理方法进行了研究。