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《油田井筒結(jié)垢原因分析及防阻垢技術(shù)探討》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、油田井筒結(jié)垢原因分析及防阻垢技術(shù)探討摘要：石油是一種重要的能源，對國家、集體和個人都有著非常重要的作用。然而通過實踐我們可以知道，當油田開發(fā)至中晚期以后，由于注水量的不斷增加，油田的井筒相繼開始結(jié)垢，直接影響著油井的正常生產(chǎn)。本文將對油田井筒結(jié)垢的原因進行深入分析，并在此基礎上提出防阻垢的技術(shù)，以期對我國石油開發(fā)及油井保護提供一些參考。關(guān)鍵詞：油田井筒結(jié)垢防阻垢技術(shù)在油田開發(fā)生產(chǎn)過程中，油井結(jié)垢一直制約著油田的正常生產(chǎn)，是一個很難解決的問題。隨著油田的不斷開發(fā)，注水越來越多，由于水質(zhì)中的很多成分容易和油井下的工具設備發(fā)生
2、化學反應，因此形成一些垢狀物質(zhì)，長時間不予處理就會造成泵漏、桿管斷脫、管漏以及井下工具設備失效等事故，嚴重制約了油井的正常生產(chǎn)。1油田井筒結(jié)垢的原因分析據(jù)調(diào)查顯示，對目前我國已經(jīng)步入高含水開發(fā)中后期的油井來說，大部分油井的原油含水量基本超過百分之八十甚至百分之九十。從熱力學的角度分析可知，油井中的注入水是不穩(wěn)定的，容易與油井下的機械設備發(fā)生垢化效應，油井經(jīng)過多次的酸化措施就會使井下管柱嚴重腐蝕或結(jié)垢，進而造成泵卡、篩管堵死以及地層堵塞，原油的產(chǎn)量下降，而且檢泵作業(yè)的次數(shù)將會增加。1.1油井地下水的成份分析目前我國部分油井
3、井筒結(jié)垢現(xiàn)象比較嚴重，在對油田現(xiàn)場結(jié)垢的地下水質(zhì)進行鑒定后，進行定量分析并確定結(jié)垢物的組成成份。由于每一個油田井筒結(jié)垢情況基本相似，現(xiàn)以百色盆地的塘寨油田為例進行說明。對塘寨油田部分油井井筒結(jié)構(gòu)部位的水質(zhì)提取鑒定，得出如下水質(zhì)成份分析圖：從以上水的成份分析結(jié)果不難看出，地下水中鈣離子、鎂離子、碳酸根離子以及硫酸根離子的含量較為豐富，當井下溫度和壓力達到一定條件時，它們就會發(fā)生化學反應，形成難以溶解的鹽類化合物即井筒所結(jié)的垢。1.2井筒結(jié)垢原因分析油井井筒垢物成份主要有瀝清、蠟、膠質(zhì)等有機物質(zhì)以及鈣鎂鐵離子和碳酸、硫酸根離
4、子。后者離子相互發(fā)生化學反應形成難以溶解的化合物，再加上前者有機物質(zhì)，就會形成更加難以溶解的垢物。除了有碳酸鈣、碳酸鎂等難溶的鹽類化合物外，由于部分油井已經(jīng)經(jīng)過多次的酸化作業(yè)，油井管柱被嚴重腐蝕，從而產(chǎn)生了大量的鐵銹，也是井筒結(jié)垢的原因之一。同時部分油井出砂情況嚴重，產(chǎn)生了大量的砂粒，這些砂粒就成為蠟及垢物集結(jié)的載體；油井井筒析蠟情況嚴重，從垢物組成成份來看，大部分油井井筒垢物中的有機物含量較高，這些有機物與鈣、鎂鹽類難容物以及砂粒等混合在一起就形成了更難溶解的混合物——油井垢物。2防阻垢技術(shù)探討2.1油井注入水中加入阻
5、垢劑由于油井注入水的成份不穩(wěn)定，容易和井底設備以及石油產(chǎn)物的輔生物產(chǎn)生化學反應，形成垢狀物質(zhì)，所以除垢時應首先對油井注水進行防阻垢處理。就目前來看，國內(nèi)油田使用最多的防垢劑是膦酸鹽與聚合物兩類，它們化學成份比較穩(wěn)定，而且具有較強的防垢能力。2.2油井防蠟在石油的鉆探和管道輸送過程中，由于溫度、壓力的作用，溶解在原油中的石蠟便以晶體的形式不斷地析出，形成三維空間網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)并大量沉積在井下裝置的管壁及原油儲存設備之中，致使油井的原油產(chǎn)量不斷下降。為了提高油井的產(chǎn)量，可以采用以下方法進行防蠟。2.2.1在油管的內(nèi)層涂上聚丙烯酸酯
6、之類的防蠟劑，其分子結(jié)構(gòu)中含有極性基團，可以使蠟晶體的表面帶電，使蠟晶體難以聚合形成大晶體，從而起到防蠟的作用。2.2.2可采用化學方法防蠟。具體操作方法是向油田的井筒中加入適量的液體化學防蠟劑，或者在抽油泵下的油管上連接一個裝有固體化學防蠟劑的短節(jié)，當井筒中有原油流過時，固體防蠟劑就會與流體溶解混合，最終實現(xiàn)防蠟的目的。2.3油井井筒管柱中安裝強磁防腐阻垢器對于那些結(jié)垢較為嚴重的油井，可以在油井的管柱中安裝強磁防垢器，這樣做既可以防止管柱被腐蝕，也可以阻緩管柱結(jié)垢。強磁防腐阻垢裝置的特點在于它既可以用來防腐也可以用來防
7、垢，實踐證明其效果明顯優(yōu)于以涂料防腐或化學防腐。同時，強磁防垢裝置和技術(shù)的應用，非常環(huán)保，不會污染周圍的環(huán)境，而且價格便宜、節(jié)約能源，使用比較簡便，最長使用壽命可以達到十年以上。強磁防垢裝置發(fā)揮效能的原理表現(xiàn)在以下幾個方面：2.3.1強磁防垢裝置工作時能夠產(chǎn)生強磁場，這些磁場能夠起到殺菌效應。在油井井筒以及井下作業(yè)環(huán)境中，生活著很多生物菌，正是在這些生物菌的作用下催化了化學反應的進行，表現(xiàn)為管柱設備的腐蝕、生銹等。而強磁防垢裝置產(chǎn)生的強磁場對生物菌有極強的抑制生長、繁殖及殺滅作用，進而防止了生物菌對井下金屬設備的腐蝕。2
8、.3.2強磁裝置工作時會產(chǎn)生磁場效應，在周圍的金屬表面形成一層看不見的磁流體動力波，能夠?qū)饘袤w表面進行很強的拋光，使原本粗糙的表面變的比較光滑，從而清除了金屬體表面的腐蝕物或垢狀物，起到防止腐蝕的作用。磁流體動力波的運動能夠阻斷金屬體表面與腐蝕介質(zhì)的接觸，既可以保護金屬體表面的光滑不受腐蝕，又能夠組織垢物的形成。2
