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油田結垢的原因

油田生產(chǎn)過程中，壓力、溫度的變化或不相容的水相混合，會造成地層、井筒和管線表面結垢，影響原油生產(chǎn)。目前我國很多油田已經(jīng)進入高含水期，結垢問題日益突出。

油田結垢主要有兩大原因：一是地層水中含有高濃度易結垢鹽離子，在采油過程中壓力、溫度或水成分變化改變了原先的化學平衡而產(chǎn)生垢，主要垢成分是碳酸鈣，可混有碳酸鎂、硫酸鈣/鎂等，我國陸上油田結垢大都由此引起。二是兩種或兩種以上不相容的水混合，結垢離子相互作用而生成垢，常見的有硫suan鋇和硫酸鍶垢。特別是海上油田注海水開采過程中，地層水常含有鋇鍶離子，而海水含有大量的硫酸根離子，兩者混合產(chǎn)生難溶的硫suan鋇鍶垢。

此外，油田垢產(chǎn)生的原因還因為一些離子結合后會形成在水中不溶、難溶和微溶的物質(zhì)，這些物質(zhì)都很容易成為積累的水垢，也即鹽類垢。通常，這類垢是由碳酸鹽和硫酸鹽組成的，典型的有碳酸鈣、硫酸鈣、硫suan鋇、硫酸鍶等。這種垢的形成一般會經(jīng)歷成核長大的過程，先是少量垢核心在管道表面形成、附著，然后更多的其它成垢化合物在這些核心周圍聚集，成為更大的垢團。隨著水流的沖刷，一部分垢被沖掉，但其它的垢繼續(xù)生成，最終可能阻塞管道，隨著環(huán)境水溫的升高，這些難溶或微溶鹽的溶解度下降，就有更多的物質(zhì)從水中析出，成為水垢。在一些管道中，當溫度高于60℃時才會出現(xiàn)明顯的結垢趨勢，溫度越高，結垢的趨勢越嚴重。

水的流速也會明顯地影響結垢的趨勢。水的流動越緩和，成垢核心生長的環(huán)境越穩(wěn)定，隨著管道輸送介質(zhì)流速的降低，水垢出現(xiàn)的概率逐漸提高，流速和流向的突然改變也會使結垢加劇。

油田結垢的危害及常用防垢措施

垢內(nèi)通常含有腐蝕產(chǎn)物（如碳酸亞鐵、硫化亞鐵等）以及在一定條件下析出的鹽（如氯化鈉等）。結垢對油田生產(chǎn)的影響包括：①油層及近井地帶結垢，會堵塞油氣通道，降低油層滲透率，使油井產(chǎn)液量下降（低滲透油田更加嚴重）；②井筒結垢，會增加抽油桿的負荷，降低泵效，或者造成卡泵現(xiàn)象；③集輸管道和設備表面結垢，會造成垢下腐蝕，甚至穿孔；④注水系統(tǒng)結垢，使注水壓力上升，能耗增加而生產(chǎn)能力降低。

目前國內(nèi)應用較多的化學防垢技術主要是酸洗法和投加防垢劑法（包括向油管或油套環(huán)空連續(xù)注入防垢液和向井底投加固體防垢塊兩種方式）。酸洗法除垢有效期短，返排液還會對環(huán)境造成污染。連續(xù)注入防垢液對泵的要求較高，且操作復雜；投放固體塊同體防垢塊的溶解速度不易控制。

還有物理法防垢，即通過物理方法阻止無機鹽沉積的方法。其作用原理有：振散作用、振壁作用、電解作用、電化學效應、磁場效應、輻射作用、催化作用、轉嫁作用。物理法防垢的常用方法有：晶種技術，用一個晶種在液體中作為結垢體，組織其他部位結垢。超聲波防垢，利用超聲波的振動作用和空化作用防垢。

此外還有工藝法防垢，如通過油田水的處理、工藝方法的改變來防垢。

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