油田水結垢及其影響因素的研究進展

錢慧娟，李旭弘宇，商玲玲，朱明慧，侯俞行，徐德宏，高清河

（1.大慶師范學院化學工程學院，黑龍江 大慶 163712；2.東北石油大學化學化工學院，黑龍江 大慶 163318）

石油化工企業的廢水中含有豐富的成鹽離子，如Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、、HCO3-、Cl-及等，一旦這些成鹽離子（金屬陽離子與、HCO3-或等）相遇結合，就會生成各種鹽如CaCO3、CaSO4、MgCO3、BaCO3、BaSO4及SrSO4等。體系的溫度、壓力或組成等熱力學條件發生改變，會導致水中離子的平衡狀態發生改變，這些鹽類的溶解度會降低，進而析出結晶沉淀。在油田生產中，無機礦物結垢問題每年可造成數百萬美元的損失。在美國，每年因結垢而造成的油氣井及地面設備的經濟損失高達10 億美元[1]。某些沿海油田以海水作為注入水進行生產，結垢問題也日趨嚴重。在大慶油田，三元復合驅驅油技術的使用，也使得結垢問題更為突出[2]。

1 結垢的形成

隨著石油開采進入中后期，采出液的含水率越來越高，且采出液中的易結垢離子（Ca2+、Mg2+、Ba2+、和等）的濃度也越來越高。在采出、舉升和集輸的過程中，隨著溫度和壓力等條件發生變化，采出液的結垢趨勢增加，易在地下儲層、泵、油井井筒、輸送管道和其他相關設備的表面發生無機鹽類的沉積結垢。結垢的形成，主要取決于微溶或難溶鹽是否達到過飽和，以及鹽類結晶的生長歷程。

目前，普遍認可的結垢歷程為：水溶液-過飽和溶液-晶核生成-聚集-晶體生長、長大-沉積結垢。在整個結垢歷程中，溶液的過飽和度是垢形成的前提條件[3]，結晶動力學和金屬的表面粗糙度，則為垢的生成提供了必要條件[4]。……