淺談計量間油井回油管線結垢、結蠟防治措施探討

楊海波 李靜 張衡

摘要：經濟在快速的發展，社會在不斷地進步，油田開發過程中，油田區塊含蠟量較高，及三次采油，聚驅、三元復合驅開采，油井回油管線內壁結蠟、結垢，集油管線油流通道直徑縮小，造成集油管線回壓升高，嚴重的影響油井正常生產。針對問題，在生產實踐中，摸索行之有效的防治措施。

關鍵詞：防治措施;加藥參數優化;新型材料管線應用

引言

造成油井結垢的主要原因是在開采過程中對壓力、溫度以及注入水等因素沒有進行有效的控制，導致了油井、油管等主要開采設備出現結垢的現象，影響了油田的正常開采。要從根本上解決結垢問題，就要對形成結垢的原因進行充分的了解，進而制定出具有針對性的解決方案。

1 油井發生結垢的原因分析

油田油井在石油采集過程中，由于受到溫度變化、壓力變化、水成分變化或不相容的水相混合等因素影響，會造成在井底、油井管線和井筒表面等部位發生結垢現象，從而影響油井原油采集的生產工作。油井結垢的主要類型是碳酸鹽垢，還混有一定的硫酸鎂垢、碳酸鎂垢、硫酸鈣垢等，引起油井結垢的原因主要有以下幾種。一是由于結垢鹽離子析出引起的結垢。在地層水中含有濃度較高的易結垢鹽離子，由于受生產層位，以及采油方式的變化，在油井采油過程中，溫度、壓力或水成分結構等條件變化改變了地層水中離子間原有的化學平衡，導致油井輸油管線內溫度升高，壓力呈下降趨勢，水礦化度，易結垢離子增多，水溶液中的pH值呈現偏高態勢。二是相容水混合引起的結垢。在油井原油開采過程中，經常會存在兩種或兩種以上不相容的水混合在一起，使水溶液中離子成分增多，當多種易結垢離子相互作用發生反應時，會產生不同程度的結垢物，最常見的硫酸鹽垢是硫酸鍶垢和硫酸鋇垢。三是外來液的影響引起的結垢。如一部分油井外來洗井液與采出液相互不配伍，也是引起油井井底、管線和井筒表面等部位結垢的原因之一。四是氣驅或者化學驅引起的結垢。對油井進行注蒸汽驅油時，也會引起硫酸鈣和碳酸鈣等礦物質的沉積。在利用二氧化碳對油井進行原油采集時就會產生不同程度的礦物沉積。這是由于二氧化碳在水中呈現酸性，能夠溶解地層中的碳酸鈣，使其混合在地層水中，當油井周邊的壓力下降以后，碳酸鈣溶解度降低就會沉積在地層孔隙中。而化學驅油過程中注入化學藥劑也會產生結垢物。比如，在堿驅過程中注入的堿液會與巖石物質發生化學作用，會造成地層水中溫度、壓力、離子成分等發生變化，引起碳酸鹽、硅酸鹽、氫氧化物等結垢物質的沉淀堆積。

2 常見的油井結垢類型

（1）碳酸鈣。由于碳酸鈣的溶解度很低，所以一旦碳酸鈣形成，就很難對其進行溶解。所以，要從根本上解決碳酸鈣的結垢問題，就要想辦法對碳酸鈣進行溶解。利用碳酸鈣易溶于酸的特性，使油井中的二氧化碳、碳酸鈣以及碳酸氫鈣含量保持平衡，利用這種方法，將有效地減少油井中碳酸鈣的含量。（2）硫酸鋇。硫酸鋇是油田中最難溶解的污垢之一，由于硫酸鋇的溶解度非常低，所以，一旦油井中含有硫酸根離子以及鋇離子，二者就會發生反應，形成硫酸鋇。目前唯一降低硫酸鋇垢的方法就是盡量減少油田中硫酸根離子以及鋇離子的含量。（3）硅類沉淀物。由于地熱鹽水中含有大量的二氧化硅，所以在對油井進行注水的過程中，難免將二氧化硅注入到油井中去，進一步提高了硅類沉淀物的產生效率。其中，大多數的硅類沉淀物的產生都發生在冷卻環節中。目前，我國為了消除油井中的硅類沉淀物，已經耗費了大量的人力和財力，依舊無法對硅類沉淀物進行完全的消除。

3 油井回油管線結蠟、結垢防治措施

油田開發過程中，區塊原油含蠟較高，油井至計量間回油管線長，生產回油管線結蠟較嚴重;某油田進入三次采油階段，2014年，三次采油產油量達到1459萬噸，聚合物驅、三元復合驅采，油井回油管線結垢較嚴重，從而造成回油管線油流通道直徑縮小;回壓升高，嚴重的停產，影響油井正常生產，管理難度加大。經過多年的生產實踐探索，現場結合生產實際采取多種行之有效防治措施：（1）計量間閥組油井單井或環狀流程，可正循環生產、也可反循環生產清蠟工藝：區塊原油含蠟較高，可采用正反循環閥組間工藝流程，可實現油井生產一段時間，回壓升高時，倒反循環流程生產，即油井的回油管線變成摻水管線，摻水管線變回油管線，實現油井不停產摻水熱循環清蠟。如果中轉站摻水中加除垢劑，實現油井不停產清除回油管線內的垢和蠟，從而將油井停產所影響的產量降到最低。（2）計量間閥組油井單井或環狀流程，可正循環生產、也可反循環生產清垢、防垢工藝：某油田進入三次采油階段，針對聚合物驅、三元復合驅，油井至計量間回油管線結垢，可采用正反循環閥組間工藝流程，中轉站在摻水中定期加清詬劑、阻垢劑，可實現油井生產一段時間，回油管線回壓升高時，倒反循環流程生產，即油井的回油管線變成摻水管線，摻水管線變回油管線，實現油井不停產，用含有清詬劑、阻垢劑的摻水熱循環除垢、防垢。從而使淸垢、防垢效果更好。選擇藥劑、藥量、摻水加藥濃度、加油周期等參數，具體問題具體分析，實踐中不斷探索，加油參數不斷優化。（3）新型材料管線的應用①不銹鋼內襯雙金屬復合管原理：管體基材用普通碳鋼，管道內表面內襯不銹鋼防止內腐蝕。特點：管材價格高，后期維護費用高，維修不便。②連續增強塑料復合管，特點：管材價格適中，后期維護不便。③鋼骨架聚乙烯塑料復合管聚乙烯PE（聚丙烯PP）及鋼絲組成，特點：管材價格適中，后期維護不便。

4 結語

（1）計量間閥組油井單井或環狀流程，可正循環生產、也可反循環生產工藝，油井不停產清除回油管線內的垢和蠟，使清蠟、淸垢效果更好，從而將油井停產所影響的產量降到最低，方便生產管理。其流程主要針對原油含蠟較高、粘度較高的區塊開采效果好，較以前流程，淸垢效果更加從分。（2）各區塊油井回油管線蠟和垢成分不同;結蠟、結垢速度不同，所選藥劑、藥量，摻水加藥濃度也不同，要具體問題具體分析，實踐探索而定。（3）油田采用防腐管材較多，價格高低不同，性能各不相同，因此，油田開采，本著有質量、有效益、可持續發展為原則，油井回油管選用價格低、防腐性能好、使用壽命長、便于后期維護、維護費用低，如果沒有經濟效益是不可取的。

參考文獻：

[1]楊松山，劉彩玉，王澤濱.注水管柱阻垢新措施[J].油氣地面工程，2005，（3）.

[2]陳實.油水井結垢防治方法綜述[J].西部探礦工程，2011，（6）.