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油田管道结垢治理技术分析

来源:亚盈体育官网    发布时间:2025-12-24 13:02:30

总之,影响油田管道结垢的因素很多,管道结垢不仅能腐蚀管道,也能降低原油的输送量与时间。需采用上述

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铝艺围栏 / INTRODUCTION

  总之,影响油田管道结垢的因素很多,管道结垢不仅能腐蚀管道,也能降低原油的输送量与时间。需采用上述治理措施,给予针对性的处理,确保我国油田生产稳定安全。

  [1]王猛.油田管道结垢治理技术探讨研究综述[J].黑龙江科技信息,2011(33):45.

  [2]左景栾,任韶然,于洪敏.油田防垢技术研究与应用进展[J].石油工程建设,2008,34(02):7-14.

  油田生产期间,应尽可能的减少或防止不相容水的混合。例如层位不同的水互相窜动或者输油管的破坏等,这一些因素均能导致污垢形成,此时应采取隔水采油的办法来进行。倘若油田的地层水和注入水难以相容,应全面优化注入水的水质,确保水质优良。反之,需采取对应的治理方法。此外,若发现污水回流,应及时将污水与清水分别注入,减少及避免污垢形成。

  以优化集中输油系统为根本,结合油气混合输送的配伍性,合理控制油气管道的流速、压力以及温度等,并且适当转变流体输送的环境。在生产油田的过程中,可将多种不配伍的流体混合输送,同时采用油田污水与采出水混合,制作成不配体的流体除垢剂。确保注入水和采出水流入混输管道前,按相应比例充分混合,促使污垢中的所有阴阳离子尽早沉积,从而在源头上全部清除结垢的物质。

  不论是哪种污垢,其的增长率均会随着流速的增加而减小。原因主要在于:尽管流体速度增加能减少污垢的沉淀,但流体速度增大反而造成的剥蚀率上升越来越明显,从而促使污垢的总增长率相对减少。当流体速度减慢时,介质中带有的微生物排放物与固体颗粒将快速沉淀,致使管道结垢的可能性明显地增加,尤其是管道结垢的突变部位最为明显。

  机械除垢技术是在所有除垢方法中使用最早的一种,该除垢工艺很复杂,工作效率低,成本高,对此当前较为少用。但不论是哪种机械除垢方法,其工作机理均为向系统壁施压一层刮垢或者磨垢的力。①在系统结垢部位安装电刷来自动清除污垢;②将砂粒放置热交换器的储水中,使两者自由接触,以起到冲刷污垢的作用;③使溶液顺着系统壁面的污垢进行液态化处理;④利用软泡沫的塑料球经过系统设备给予自由清除污垢。总之,从设计方面分析,要防止结垢形成,输油管的内壁应施以涂层,保持光滑,减少弯曲,并加快水流的速度。

  通常压力对硫酸钙(CaSO4)、碳酸钠(CaCO3)以及硫酸钡(BaSO4)等溶液结垢均有所影响,特别是在CaCO3结垢的过程中有气体参与反应,因而压力对其的影响更为显著。污垢的形成机理为:压力减少,物体沉淀过快,易于出现结垢。因此,在油田管道的输送中,结垢形成的几率将随着压力的降低而增加。

  相比于传统的除垢技术,超声波的除垢工艺具有非常明显优势,不仅能连续在线工作,而且该除垢机的操作性能安全、自动化水平高、投资所需成本少及环境污染率低,成为目前应用最为广泛的管道除垢技术。对于超声波机器的除垢原理,主要是通过超声波的强声场进行流体处理,促使流体中形成的污垢在强大超声场的作用下发生化学、物理等一系列的改变,从而演变成细小、分散、脱落且难以依附在管道壁上的积垢。大体的防垢机理通常表现在活化效应、抑制效应、剪切效应以及空化效应等几个维度。总之,超声波的除垢器不仅能有效阻止污垢的沉积与形成,而且还能充分破坏已沉淀的污垢,防垢效果非常明显,对成本降低、节能环保及提高工作效率等方面意义重大。

  结垢的化学治理技术,是针对结垢层中含有的化学成分来选取适当的酸类化学剂溶解污垢过程。近些年来,对于较为典型的不溶解污垢,如硫酸钡污垢,一般会用硫酸钡铭的阻垢剂或除垢剂进行治理,并取得较好效果。但由于污垢所含的成分不同,普通的除垢剂根本没办法根治。加上化学除垢技术复杂多样,在具体操作的过程中容易引发管线受损及环境污染,并且治理的成本比较高,时间过长,要想寻找更为环保、适用及有效的除垢剂,还有待进一步研究。

  摘要:目前,在我国的油田生产的全部过程中均面临管道结垢的重要问题,其在影响原油产量及运输时间的同时,也影响了油田自身的稳定生产。文章针对影响油田管道结垢的因素作简单介绍,并提出对应的治理技术。

  温度影响的过程通常为改变容易结垢的盐类的溶解度[2]。水中污垢的溶解度变化与温度改变紧密关联,变化曲线水中污垢的溶解度变化与气温变化的关系

  由图所知,在所有的盐类污垢中,除CaSO4·2H2O的溶解度有最大值之外,其他污垢均随着温度的上升而降低,其中以碳酸盐最明显。结垢机制为:温度上升,碳酸氢钙溶液[Ca(HC03)2]中的碳酸钠(CaCO3)成分逐渐分解成晶体,最终引起管道结垢。如下列公式:Ca(HCO3)→CaCO3CO2↑HO2而至于以BaSO4、SrSO4或者CaSO4为主要成分的盐类污垢,则是由介质中Ca2十、Sr2十或者SO42-有机结合而成的不易溶解物沉积。在这些物质的反应过程中大多是吸热反应,其随着温度的一直上升,沉积的析出物越少。此外,细菌的增殖率也会随着温度的变化而改变,每种细菌的生长环境均具有不一样的温度要求。通常多数细菌的繁殖最佳温度为21℃∽40℃,因而当管道输送介质的温度发生改变时,细菌的生长速度也会发生相应改变,管道的腐蚀率也会随着改变,这进一步影响了管道腐蚀垢的形成。

  据相关研究证明,提升酸碱溶液的pH值,能使碳酸盐快速结晶,从而增大管道内污垢的热阻,缩短污垢的生长期,减缓污垢形成。但需注意调节溶液的pH值,如果pH值过低,反而会促进溶液腐蚀管道,造成管道形成腐蚀垢。因此,溶液的pH值制定,以6.5≤8最佳。