XX油田加熱爐結(jié)垢趨勢分析

黑龍江 陳尚振

XX油田加熱爐結(jié)垢趨勢分析

黑龍江 陳尚振

本文主要針對XX油田A區(qū)塊、B區(qū)塊、C區(qū)塊的地下水源區(qū)域的加熱爐結(jié)垢趨勢進行分析，分析三個不同區(qū)域加熱爐垢的成因，分析不同區(qū)域加熱爐的結(jié)垢速度和結(jié)垢趨勢。根據(jù)來水中所含的離子和垢的成分，分析結(jié)垢機理；結(jié)構(gòu)趨勢是根據(jù)油田水結(jié)垢趨勢預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)中的飽和指數(shù)和穩(wěn)定指數(shù)確定結(jié)垢趨勢；最后為了分析加熱爐的結(jié)垢速度分別對a聯(lián)合站、b聯(lián)合站、c聯(lián)合站三個站點的加熱爐進行了流程改造，在進出口安裝了掛片裝置，運行一段時間后取回各站點的掛片進行稱重分析，根據(jù)時間的長短和結(jié)垢重量計算出不同區(qū)域的結(jié)垢速度。

加熱爐；結(jié)垢趨勢；分析

在油田生產(chǎn)中加熱爐結(jié)垢是常見的問題，時常加熱爐損壞，每年因加熱爐加熱盤管等結(jié)垢，進行維護和清垢都要投資幾十萬元甚至上百萬元，尤其是xx油田A區(qū)塊、B區(qū)塊、C區(qū)塊的地下水源區(qū)域的加熱爐，結(jié)垢更為嚴(yán)重，影響了油田的經(jīng)濟效益。因此有必要分析三個不同區(qū)域加熱爐垢的成因，分析不同區(qū)域加熱爐的結(jié)垢速度和結(jié)垢趨勢。以便為今后如何預(yù)防和解決加熱爐結(jié)垢問題奠定基礎(chǔ)。

1 xx油田加熱爐現(xiàn)狀

xx油田自投入開發(fā)以來，集輸油系統(tǒng)共建成加熱爐139臺，其中，A區(qū)塊有加熱爐13臺、B區(qū)塊有加熱爐4臺、C區(qū)塊有加熱爐14臺。

2 加熱爐垢的形成原因

2.1 水質(zhì)分析

為分析加熱爐結(jié)垢原因，我們對A區(qū)塊的a聯(lián)合站、B區(qū)塊的b聯(lián)合站、C區(qū)塊的c聯(lián)合站三個站點的加熱爐水樣、進行了分析，具體情況如下：

（1）a聯(lián)合站水樣的總含鹽量和懸浮固性物指標(biāo)很高，其中氯離子含量、鉀+鈉離子、鎂離子、碳酸氫根離子含量較高。

（2）c聯(lián)合站水樣總含鹽量和懸浮固性物指標(biāo)很高，其中氯離子含量、鉀+鈉離子、碳酸氫根離子、鎂離子含量較高。

（3）b聯(lián)合站水樣總含鹽量和懸浮固性物指標(biāo)很高，其中氯離子含量、鉀+鈉離子、碳酸氫根離子、鎂離子含量較高。

2.2 加熱爐垢的形成原因

由于水中含有鈣離子、鎂離子、硫酸根離子、鐵離子、鉀+鈉離子、碳酸根離子、碳酸氫根離子、氯離子等離子及其組成的鹽類，當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化時（如：壓力降低或溫度升高時），就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)通過結(jié)晶作用或沉降作用形成碳酸鈣、硫酸鈣、各種鎂鹽及各種鐵鋁化合物沉淀形成水垢。

鐵鋁化合物較多的垢樣呈棕褐色；含有硫化物的垢樣呈棕黑色；含有碳酸鹽的水垢呈白色；含有硫酸鹽的水垢呈黃白色；含油垢較多的水垢呈黑色。

另外，除了以上水垢外，還有有機物質(zhì)（油、細(xì)菌、有機殘渣）、淤泥及粘土等形成的污泥。

2.3 垢質(zhì)分析

垢樣是分別在三個區(qū)塊加熱爐出口管線內(nèi)壁上取的，分析結(jié)果如下：

從a聯(lián)合站加熱爐出口管線內(nèi)壁結(jié)垢情況看，結(jié)垢厚度1.8mm，灰褐色硬片狀，垢質(zhì)較硬。從垢質(zhì)分析上來看，Al2O3、Fe2O3含量、油垢、氧化鈣鎂含量較高，屬于以鐵鋁氧化物、油垢、氧化鈣鎂等為主的水垢。

從c聯(lián)合站加熱爐出口管線內(nèi)壁結(jié)垢情況看，結(jié)垢厚度4.1mm，垢質(zhì)疏松，黑色松散快狀，從垢質(zhì)分析上來看，Al2O3、Fe2O3含量、油垢、氧化鈣鎂含量較高，屬于以碳酸鈣、鐵鋁氧化物、油垢等為主的水垢。

從b聯(lián)合站加熱爐出口管線內(nèi)壁結(jié)垢情況看，結(jié)垢厚度1.4mm，垢質(zhì)疏松，灰黑色硬片狀。從垢質(zhì)分析上來看，Al2O3、Fe2O3含量、氧化鈣鎂含量較高，屬于以碳酸鈣、鐵鋁氧化物、油垢等為主的水垢.

3 結(jié)垢趨勢分析

根據(jù)水樣化驗的結(jié)果，依據(jù)《油田水結(jié)垢趨勢預(yù)測》（SY/T0600-1997）標(biāo)準(zhǔn)，對三個區(qū)塊結(jié)垢趨勢進行了分析，見表。

結(jié)垢趨勢分析表

從數(shù)據(jù)表上看，三個區(qū)塊結(jié)垢趨勢均很嚴(yán)重。

4 結(jié)垢速度分析

為了研究加熱爐的結(jié)垢速度，我們于7月6日、11日、12日分別對a聯(lián)合站、b聯(lián)合站、c聯(lián)合站三個站點的加熱爐進行了流程改造，在進出口安裝了掛片裝置。

于8月27日、28日、29日分別取出在c聯(lián)合站、b聯(lián)合站、a聯(lián)合站安裝的掛片進行分析，并計算出結(jié)垢速度（見表）。

a聯(lián)合站掛片結(jié)垢厚度0.3mm，c聯(lián)合站掛片結(jié)垢厚度2.3mm，b聯(lián)合站掛片結(jié)垢厚度0.7mm。

結(jié)垢速度分析表

從結(jié)垢速度上看，A區(qū)塊的加熱爐結(jié)垢速度明顯高出很多，其次是C區(qū)塊地區(qū)，再其次是B區(qū)塊地區(qū)。

5 幾點認(rèn)識

5.1 XX油田三個區(qū)塊加熱爐結(jié)垢的原因主要是因為加熱爐進口水中含有鈣離子、鎂離子、硫酸根離子、鐵離子、鉀+鈉離子、碳酸根離子、碳酸氫根離子、氯離子等離子及離子組成的鹽類，當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化時（如：壓力降低或溫度升高），就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)通過結(jié)晶作用或沉降作用形成碳酸鈣、硫酸鈣、各種鎂鹽及各種鐵鋁化合物沉淀形成水垢。a聯(lián)合站加熱爐出口管線內(nèi)壁結(jié)垢以鐵鋁氧化物為主，其次是油垢、氧化鈣鎂等；c聯(lián)合站以碳酸鈣、鐵鋁氧化物為主，其次是油垢等；b聯(lián)合站以碳酸鈣、鐵鋁氧化物為主，其次是油垢等。

5.2 三個區(qū)塊加熱爐結(jié)垢趨勢均很嚴(yán)重，從輕到重依次是a聯(lián)合站、c聯(lián)合站、b聯(lián)合站。有必要采取的除防垢措施，解決加熱爐結(jié)垢問題。

（作者單位：大慶油田第十采油廠）

（編輯 王旸）