勝利油田H#站外輸管線結垢原因分析及治理對策

閆平

摘 要：本文針對勝利油田H#站外輸管線結垢的問題，在了解該站流程及外輸線來液構成的基礎上，進行了一系列的室內實驗，并對實驗結果進行了匯總分析，在此基礎上給出了防治外輸管線結垢的治理方法。

關鍵詞： 勝利油田；外輸管線；結垢

1.概況

H#接轉站承擔著5口油井產(chǎn)出液的外輸任務。其中，1#、2#、3#井管匯與入站前，并與4#、5#井產(chǎn)出液匯合，一并流入外輸管線。

歷年來，該站單井管線、外輸管線結垢嚴重，尤其是外輸管匯，結垢速度快，約一個月清理管匯一次，因此對該站垢樣、水樣進行分析，以找出該站結垢原因。

2.生產(chǎn)情況

井號 液量，m3/d 油量，t/d 含水，% 井口溫度，℃ 結垢及液量變化情況

1# 54.9 1.2 97.8 44.8 輕微結垢，液量無變化

2# 243 2.1 99.1 45 結垢，液量無變化

3# 64.2 0 100 48 不結垢，液量無變化

4# 99 1.3 97.7 結垢，液量無變化

5# 2.1 0.2 90 結垢，液量無變化

合計 463.2 4.8 99.2 / /

該站的5口油井總液量463 m3/d，油量4.8 t/d，綜合含水99.2%，經(jīng)過計量站混合后，外輸管線結垢嚴重。

3.垢樣定性分析

3.1外觀

垢樣外觀為灰白色，厚度10mm左右，層狀結構，紋理清晰，質地松軟。

3.2酸洗

取一定量的垢樣，洗油、鹽酸溶解，反應緩慢，僅有少量氣泡產(chǎn)生，說明含有少量碳酸鹽垢；繼續(xù)添加土酸溶解，垢樣無溶蝕現(xiàn)象，說明不是硅酸鹽和泥質，初步判斷該垢樣主要為硫酸鹽垢，類似石膏，并含有少量的碳酸鹽垢。

3.3垢的主要成分鑒定

初步判定為硫酸鹽垢，為了進一步確認，進行如下分析。

因為微溶于水的硫酸鈣遇到BaCl2生成更難溶于水的白色BaSO4沉淀。將一定量的垢樣浸泡在蒸餾水中，充分溶解，過濾得清液，滴加濃度為1%的BaCl2水溶液，清液明顯變渾濁，說明垢樣主要為硫酸鹽垢。

硫酸鹽垢主要有硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶三種形式，硫酸鋇、硫酸鍶質地偏硬，密度較大，該垢樣質地松軟、密度較小，因此硫酸鈣的可能性較大。

CaSO4有三種形態(tài)，分別是二水硫酸鈣（CaSO4。2H2O也叫石膏）、半水硫酸鈣CaSO4。1/2H2O、無水硫酸鈣（CaSO4），當溫度小于50℃，主要成為二水硫酸鈣，鑒于現(xiàn)場的溫度在50℃左右，硫酸鈣主要以CaSO4·2H2O的形式存在。

因此該垢樣主要為硫酸鈣垢為主，并含少量的碳酸鹽垢。

4.水離子分析

為了進一步確定結垢類型，分析結垢原因，分別進行了該站5口油井、一個混合液的水樣離子分析。

通過水分析結果可以看出：

1、該站5口井的礦化度差別較大，5#井采出液礦化度高至15.7萬mg/l，而且鈣鎂離子高至1.1萬mg/l，其次是1#井，5#液量低，2#、3#井液量較高，因此1#和5#井提供成垢陽離子。

2、2#、3#、5#井采出液含有SO42-離子，其中3#液量大、硫酸根離子最高，提供成垢陰離子，兩種不同的水混合后容易生成硫酸鈣垢。

5.結垢原因分析

5.1成垢離子高

3#井含有大量的硫酸根，其它四口井來液中大量的成垢鈣鎂離子結合不配伍，存在結垢的可能。

5.2采出液不配伍

含有硫酸根離子的水樣一旦與含有高成垢陽離子的水樣混合后，就會產(chǎn)生水質不配伍，結垢趨勢明顯加大，該站5口油井中的3#井含有大量的硫酸根離子，1#和5#井含有大量的鈣鎂離子，兩種不同的采出液不配伍是該站結垢的主要原因。

5.3 綜合含水高

該站的5口油井的含水均在90%以上，各井的采出液中礦化度差別大，多種水不配伍時，容易造成結垢現(xiàn)象。

5.4 溫度低適宜硫酸鹽垢的產(chǎn)生

現(xiàn)場溫度地面管線的溫度在50℃以下，硫酸鈣垢的生成受溫度的影響不大，主要是生成的硫酸鈣的組分有所區(qū)別，如果溫度高，碳酸鹽垢的結垢趨勢也會加大。

6.小結及治理建議

1、H#站結垢的主要類型為硫酸鈣，結垢的主要原因是采出液的成垢離子高、采出液不配伍。

2、建議關停硫酸根含量高的3#井，該井又是全水，可以考慮關停。

3、如果不停井，可以將結垢位置前端進行改造，安裝提前結垢裝置，將硫酸鹽垢提前成垢，析出，定期機械清垢；或者安裝旋流分離器，讓硫酸鹽垢提前快速結垢，然后再快速分離垢質。

4、采取化學法防垢，即在各單井采出液中提前加入防垢劑，可有效降低結垢趨勢，但是受液量的影響，而且現(xiàn)場加藥需要連續(xù)，還需要增配連續(xù)加藥泵等，可能加藥成本偏高。endprint

摘 要：本文針對勝利油田H#站外輸管線結垢的問題，在了解該站流程及外輸線來液構成的基礎上，進行了一系列的室內實驗，并對實驗結果進行了匯總分析，在此基礎上給出了防治外輸管線結垢的治理方法。

關鍵詞： 勝利油田；外輸管線；結垢

1.概況

H#接轉站承擔著5口油井產(chǎn)出液的外輸任務。其中，1#、2#、3#井管匯與入站前，并與4#、5#井產(chǎn)出液匯合，一并流入外輸管線。

歷年來，該站單井管線、外輸管線結垢嚴重，尤其是外輸管匯，結垢速度快，約一個月清理管匯一次，因此對該站垢樣、水樣進行分析，以找出該站結垢原因。

2.生產(chǎn)情況

井號 液量，m3/d 油量，t/d 含水，% 井口溫度，℃ 結垢及液量變化情況

1# 54.9 1.2 97.8 44.8 輕微結垢，液量無變化

2# 243 2.1 99.1 45 結垢，液量無變化

3# 64.2 0 100 48 不結垢，液量無變化

4# 99 1.3 97.7 結垢，液量無變化

5# 2.1 0.2 90 結垢，液量無變化

合計 463.2 4.8 99.2 / /

該站的5口油井總液量463 m3/d，油量4.8 t/d，綜合含水99.2%，經(jīng)過計量站混合后，外輸管線結垢嚴重。

3.垢樣定性分析

3.1外觀

垢樣外觀為灰白色，厚度10mm左右，層狀結構，紋理清晰，質地松軟。

3.2酸洗

取一定量的垢樣，洗油、鹽酸溶解，反應緩慢，僅有少量氣泡產(chǎn)生，說明含有少量碳酸鹽垢；繼續(xù)添加土酸溶解，垢樣無溶蝕現(xiàn)象，說明不是硅酸鹽和泥質，初步判斷該垢樣主要為硫酸鹽垢，類似石膏，并含有少量的碳酸鹽垢。

3.3垢的主要成分鑒定

初步判定為硫酸鹽垢，為了進一步確認，進行如下分析。

因為微溶于水的硫酸鈣遇到BaCl2生成更難溶于水的白色BaSO4沉淀。將一定量的垢樣浸泡在蒸餾水中，充分溶解，過濾得清液，滴加濃度為1%的BaCl2水溶液，清液明顯變渾濁，說明垢樣主要為硫酸鹽垢。

硫酸鹽垢主要有硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶三種形式，硫酸鋇、硫酸鍶質地偏硬，密度較大，該垢樣質地松軟、密度較小，因此硫酸鈣的可能性較大。

CaSO4有三種形態(tài)，分別是二水硫酸鈣（CaSO4。2H2O也叫石膏）、半水硫酸鈣CaSO4。1/2H2O、無水硫酸鈣（CaSO4），當溫度小于50℃，主要成為二水硫酸鈣，鑒于現(xiàn)場的溫度在50℃左右，硫酸鈣主要以CaSO4·2H2O的形式存在。

因此該垢樣主要為硫酸鈣垢為主，并含少量的碳酸鹽垢。

4.水離子分析

為了進一步確定結垢類型，分析結垢原因，分別進行了該站5口油井、一個混合液的水樣離子分析。

通過水分析結果可以看出：

1、該站5口井的礦化度差別較大，5#井采出液礦化度高至15.7萬mg/l，而且鈣鎂離子高至1.1萬mg/l，其次是1#井，5#液量低，2#、3#井液量較高，因此1#和5#井提供成垢陽離子。

2、2#、3#、5#井采出液含有SO42-離子，其中3#液量大、硫酸根離子最高，提供成垢陰離子，兩種不同的水混合后容易生成硫酸鈣垢。

5.結垢原因分析

5.1成垢離子高

3#井含有大量的硫酸根，其它四口井來液中大量的成垢鈣鎂離子結合不配伍，存在結垢的可能。

5.2采出液不配伍

含有硫酸根離子的水樣一旦與含有高成垢陽離子的水樣混合后，就會產(chǎn)生水質不配伍，結垢趨勢明顯加大，該站5口油井中的3#井含有大量的硫酸根離子，1#和5#井含有大量的鈣鎂離子，兩種不同的采出液不配伍是該站結垢的主要原因。

5.3 綜合含水高

該站的5口油井的含水均在90%以上，各井的采出液中礦化度差別大，多種水不配伍時，容易造成結垢現(xiàn)象。

5.4 溫度低適宜硫酸鹽垢的產(chǎn)生

現(xiàn)場溫度地面管線的溫度在50℃以下，硫酸鈣垢的生成受溫度的影響不大，主要是生成的硫酸鈣的組分有所區(qū)別，如果溫度高，碳酸鹽垢的結垢趨勢也會加大。

6.小結及治理建議

1、H#站結垢的主要類型為硫酸鈣，結垢的主要原因是采出液的成垢離子高、采出液不配伍。

2、建議關停硫酸根含量高的3#井，該井又是全水，可以考慮關停。

3、如果不停井，可以將結垢位置前端進行改造，安裝提前結垢裝置，將硫酸鹽垢提前成垢，析出，定期機械清垢；或者安裝旋流分離器，讓硫酸鹽垢提前快速結垢，然后再快速分離垢質。

4、采取化學法防垢，即在各單井采出液中提前加入防垢劑，可有效降低結垢趨勢，但是受液量的影響，而且現(xiàn)場加藥需要連續(xù)，還需要增配連續(xù)加藥泵等，可能加藥成本偏高。endprint

摘 要：本文針對勝利油田H#站外輸管線結垢的問題，在了解該站流程及外輸線來液構成的基礎上，進行了一系列的室內實驗，并對實驗結果進行了匯總分析，在此基礎上給出了防治外輸管線結垢的治理方法。

關鍵詞： 勝利油田；外輸管線；結垢

1.概況

H#接轉站承擔著5口油井產(chǎn)出液的外輸任務。其中，1#、2#、3#井管匯與入站前，并與4#、5#井產(chǎn)出液匯合，一并流入外輸管線。

歷年來，該站單井管線、外輸管線結垢嚴重，尤其是外輸管匯，結垢速度快，約一個月清理管匯一次，因此對該站垢樣、水樣進行分析，以找出該站結垢原因。

2.生產(chǎn)情況

井號 液量，m3/d 油量，t/d 含水，% 井口溫度，℃ 結垢及液量變化情況

1# 54.9 1.2 97.8 44.8 輕微結垢，液量無變化

2# 243 2.1 99.1 45 結垢，液量無變化

3# 64.2 0 100 48 不結垢，液量無變化

4# 99 1.3 97.7 結垢，液量無變化

5# 2.1 0.2 90 結垢，液量無變化

合計 463.2 4.8 99.2 / /

該站的5口油井總液量463 m3/d，油量4.8 t/d，綜合含水99.2%，經(jīng)過計量站混合后，外輸管線結垢嚴重。

3.垢樣定性分析

3.1外觀

垢樣外觀為灰白色，厚度10mm左右，層狀結構，紋理清晰，質地松軟。

3.2酸洗

取一定量的垢樣，洗油、鹽酸溶解，反應緩慢，僅有少量氣泡產(chǎn)生，說明含有少量碳酸鹽垢；繼續(xù)添加土酸溶解，垢樣無溶蝕現(xiàn)象，說明不是硅酸鹽和泥質，初步判斷該垢樣主要為硫酸鹽垢，類似石膏，并含有少量的碳酸鹽垢。

3.3垢的主要成分鑒定

初步判定為硫酸鹽垢，為了進一步確認，進行如下分析。

因為微溶于水的硫酸鈣遇到BaCl2生成更難溶于水的白色BaSO4沉淀。將一定量的垢樣浸泡在蒸餾水中，充分溶解，過濾得清液，滴加濃度為1%的BaCl2水溶液，清液明顯變渾濁，說明垢樣主要為硫酸鹽垢。

硫酸鹽垢主要有硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶三種形式，硫酸鋇、硫酸鍶質地偏硬，密度較大，該垢樣質地松軟、密度較小，因此硫酸鈣的可能性較大。

CaSO4有三種形態(tài)，分別是二水硫酸鈣（CaSO4。2H2O也叫石膏）、半水硫酸鈣CaSO4。1/2H2O、無水硫酸鈣（CaSO4），當溫度小于50℃，主要成為二水硫酸鈣，鑒于現(xiàn)場的溫度在50℃左右，硫酸鈣主要以CaSO4·2H2O的形式存在。

因此該垢樣主要為硫酸鈣垢為主，并含少量的碳酸鹽垢。

4.水離子分析

為了進一步確定結垢類型，分析結垢原因，分別進行了該站5口油井、一個混合液的水樣離子分析。

通過水分析結果可以看出：

1、該站5口井的礦化度差別較大，5#井采出液礦化度高至15.7萬mg/l，而且鈣鎂離子高至1.1萬mg/l，其次是1#井，5#液量低，2#、3#井液量較高，因此1#和5#井提供成垢陽離子。

2、2#、3#、5#井采出液含有SO42-離子，其中3#液量大、硫酸根離子最高，提供成垢陰離子，兩種不同的水混合后容易生成硫酸鈣垢。

5.結垢原因分析

5.1成垢離子高

3#井含有大量的硫酸根，其它四口井來液中大量的成垢鈣鎂離子結合不配伍，存在結垢的可能。

5.2采出液不配伍

含有硫酸根離子的水樣一旦與含有高成垢陽離子的水樣混合后，就會產(chǎn)生水質不配伍，結垢趨勢明顯加大，該站5口油井中的3#井含有大量的硫酸根離子，1#和5#井含有大量的鈣鎂離子，兩種不同的采出液不配伍是該站結垢的主要原因。

5.3 綜合含水高

該站的5口油井的含水均在90%以上，各井的采出液中礦化度差別大，多種水不配伍時，容易造成結垢現(xiàn)象。

5.4 溫度低適宜硫酸鹽垢的產(chǎn)生

現(xiàn)場溫度地面管線的溫度在50℃以下，硫酸鈣垢的生成受溫度的影響不大，主要是生成的硫酸鈣的組分有所區(qū)別，如果溫度高，碳酸鹽垢的結垢趨勢也會加大。

6.小結及治理建議

1、H#站結垢的主要類型為硫酸鈣，結垢的主要原因是采出液的成垢離子高、采出液不配伍。

2、建議關停硫酸根含量高的3#井，該井又是全水，可以考慮關停。

3、如果不停井，可以將結垢位置前端進行改造，安裝提前結垢裝置，將硫酸鹽垢提前成垢，析出，定期機械清垢；或者安裝旋流分離器，讓硫酸鹽垢提前快速結垢，然后再快速分離垢質。

4、采取化學法防垢，即在各單井采出液中提前加入防垢劑，可有效降低結垢趨勢，但是受液量的影響，而且現(xiàn)場加藥需要連續(xù)，還需要增配連續(xù)加藥泵等，可能加藥成本偏高。endprint