油田集輸管線集中除垢工藝研究與應用

陳文娜

摘要：目前針對油田集輸管線的結垢常見、除垢的措施效果不明顯的現狀，分析了油田中含硫采出液結垢的影響因素，并在這個研究基礎上進行集輸管線中集中除垢的設計與研究。在地面上通過人工模擬產出液的結垢環境，讓液體之中的結垢離子可以在特定的工藝條件之下迅速聚結析出并進行清除，能夠有效的去除水中的結垢離子，改善水質，還可以預防后續的工藝管線繼續結垢，充分保證油田的集輸管線運行的穩定性。

關鍵詞：集輸管線;集中除垢工藝;研究與應用;影響因素

前言

在油田的生產過程之中，產出液會從井口、井筒再到地面的輸送系統，它的溫度、氣。油、水的平衡，配伍性等都在不斷變化，這種變化就會導致集輸管線結垢。現在主要是使用化學或者是物理方法來進行除垢，但是這兩種方式的除垢效果不明顯，集輸管線垢堵的現象普遍存在，嚴重影響了油田的正常生產。在進行集輸管線的除垢工作的時候，研究人員提出了應該轉變處理觀念，改變原來的除垢理念，應該進行除垢。在對相關的油田分析輸出液的結垢影響因素的研究基礎上，研究與設計了在集輸管線中快速進行集結聚垢集中除垢的相關工藝，通過在地面以上模擬結垢的環境，并采取相應的措施進行管線的除垢，保障油田的集輸管線的穩定運行。

一、結垢的影響因素

1.原油的含水率對結垢的影響

鈣離子與鎂離子在水中的溶解度遠遠大于在在油中的溶解度，原油中的含水率比較高，潛在的結垢可能性就會比較大。采用原油混合污水來研究含水率和結垢的關系。在實驗的時候需要配制油水的總質量為500g，室溫條件下放置30天，然后過濾出沉淀并進行烘干稱重。通過分析原油的含水量和結垢的關系就可以知道，采出液的含水率增加，結垢量也就隨之增加，當含水量超出25%之后，結垢的增加幅度就會增加。應該在含水率大于25%后，預先對原油進行脫水。

2.流速和結垢的關系

將混合的采出液取出500g，并在一定的轉速之下攪拌30天之后過濾出來混合液中的沉淀，在進行烘干稱重，分析水流的速度和結垢之間的關系，兩者之間的關系就可以進行。在其他的條件相同的時候，水流的速度越快沉淀就越少;在流速為2m/s以上的時候，沉淀的變化量不明顯;所以，應該將水流的速度控制在2m/s以上。

3.溫度和結垢的關系

實驗人員應該配置模擬水，測定溫度變化的時候水中的鈣離子與鎂離子的濃度。研究之后就可以發現：隨著溫度的升高，水中的鈣離子與鎂離子的含量逐漸減少，也就表示結垢量逐漸增加;當溫度超過50°C之后，結垢的趨勢就比較突出。因此，水溫不要超過50°C。

二、集中除垢的工藝設計

集輸管線中快速集結聚垢與集中除垢的工藝主要是應用豎并聯與橫串聯的方式來將各個除垢裝置連接起來，進行定點的集中除垢。豎并聯的連接方式可以保證除垢的裝置“有備有用”，當其中的一組除垢裝置需要進行清垢的時候，就可以使用另外的一組除垢裝置來繼續除垢工作，確保生產工作的連續運行;橫串聯的連接方式就可以依據集輸管線的結垢程度來選擇適當的串聯除垢裝置單元，讓最后的工藝除垢效果更加徹底，讓后續的輸油管線不再結垢。

工藝中的單個的除垢裝置單元是由制式三通的不銹鋼筒體、管道的加熱器、篩網與不銹鋼的法蘭連接片等部分所組成。當輸送介質流過除垢的裝置時，加熱器就可以依據實際的需要來為液體提供一定的溫度;篩網降低了液體的流速，篩網的粗糙表面也會加速液體中的結垢離子析出結垢;不銹鋼的法蘭連接片為筒體中的連接密封的金屬構件，它可以保證筒體的拆卸方便并進行有效的密封;工藝中的控制閥門可以切換流程，保證不停產就可以清垢。

三、現場的應用

相關的研究人員在實際的油田進行了現場的集中除垢實驗。現場的油井日均產出液為25t，產出液的平均含水率為26%，采出水的礦化度為59432.66mg/L，其中的鈣離子含量為1300.3mg/L，集輸管線中的結垢現象比較嚴重，每七天就需要進行單井的集輸管線熱洗以及解堵工作，而且還要每隔45天進行集輸管線的更換。

針對上面的實際情況，研究人員在油井的集輸管線上進行集結聚垢與集中除垢的工藝。在現場安裝了兩組除垢裝置，根據實際的需求并聯或者是串聯，在工藝投產之后，就達到了預期的除垢效果。加熱器的溫度為55°C，間隔13天進行1次除垢工作，裝置的筒身沒有明顯的結垢現象。這套裝置現在依舊在使用，運行比較穩定，后端的管線沒有明顯的結垢現象，確保了現場的生產工作順利進行。

總結

集輸管線中的結垢現象與原油的含水率、流速、溫度等因素都有關系，通過研究上述的影響因素結構現象的影響，探究集輸管線中的集中除垢的工藝，通過現場的實驗，就可以發現集輸管線的集結聚垢與集中除垢的工藝可以有效去除管線中的垢，通過除垢裝置的串聯或者并聯，就可以保證油井的不停產作業，提高油井的生產時間。

參考文獻

[1]夏瑋.油田集輸管線集中除垢工藝研究與應用[J].油氣田地面工程，2016，35（02）：31-32.

[2]李東霞，王克鋒，蘇玉亮，等.油氣田開采過程中H2S腐蝕影響因素研究[J].石油鉆探技術，2010，38（1）：93-95.

[3]王世強，王笑菌，王勇，等.油田結垢及防垢動態評價方法的應用研究[J].中國海上油氣（工程），1997（9）：39-41.

（作者單位：大慶油田有限責任公司第三采油廠第二油礦北二一聯合站工區）