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会计学/油田进入含水期开发后,由于水的热力学不稳定性和化学不相容性,往往造成油井井筒(jǐnɡtǒnɡ)、地面系统及注水地层的结垢问题,给生产带来极大的危害。由于结垢等影响,造成油井产液量下降,管线及加热炉堵塞,同时结垢也增加了油井的起下作业,严重者造成油井停产或报废,造成经济损失。油田结垢概况(以长庆油田为例)长庆马岭、安塞等油田,525口井、100多个站存在结垢问题。极个别井的修井周期仅一个月或十天左右;有的井套损后,结垢严重,隔水采油封隔器座封困难;有的井因结垢堵死,抽油杆被拉断,油井被迫关井。注水地层结垢,则可堵塞油层(yóucéng),使采油指数下降,从而影响油田的开发效果与经济效益。一、油田结垢(jiéɡòu)的分布规律●Ba(Sr)SO4垢CaS04垢在调查的86口井中,有l1口,占12.8%,水型多为Na2SO4型。也有CaCl2型的。油井CaS04结垢一般在井筒底部的油管外或套管内壁。CaS04结垢,主要由于两种不相容水的混合,如南176井,Na2S04水型,采油层位为Y4+5与Y9,即不同层位合采;岭405井,采油层位Y4+5,Y8及Y10,这两口井都在井筒油管内(外)结CaS04垢。岭212井在采油初期生产层位Y7,Na2SO4水型,Y10系CaCl2型,但产出液中不含水,无结垢,后来Y10层位见水,两层合采,即在尾管发现CaSO4结垢。在地面站,也常因不同层位的生产井来水混合而结CaS04垢,主要结垢部位(bùwèi)在收球筒及总机关处。分布(fēnbù)规律2.近井地带与注水地层(dìcéng)结垢马岭油田水化学特征与结垢(jiéɡòu)关系二、油田结垢机理(jīlǐ)及影响因素①碳酸盐结垢(jiéɡòu)机理碳酸盐垢是油田生产过程中最为常见的一种沉积物。常温下,碳酸钙溶度积为4.8×10-9,在25℃,溶解度0.053g/L。在油田地面集输系统,由于温度升高,压力降低,C02释放,使CaC03沉淀的可能性增加;而在油井生产过程中,当流体从高压地层流向压力较低的井筒时,C02分压下降,水组分改变,就成为CaC03溶解度下降并析出沉淀的主要原因之一。马岭油田中12井水含Ca(HC03)2为1l.81mmol/L,如果这些盐在加热炉中全部(quánbù)分解成为CaC03,则可能有ll.81mmol/L的CaC03生成,CaC03溶解度仅为6.9×10-5mol/L,即每吨水中可产生l.173kg的垢。②硫酸盐结垢(jiéɡòu)机理马岭油田岭77井延10地层水中CaS04的含量为19.1×10-3mol/L,而在常温下,CaSO4的溶解度为7.8×10-3mol/L,显然(xiǎnrán)此水是CaS04的过饱和水。但在单一层水中,未发现CaS04垢。而当该井水与含S042-11.7g/L的中212井产出水混合则在地面系统的收球包及泵内产生大量的石膏垢沉积。岭212井合采延10与延7层,早期延10层不含水,只有延7层低产水,油井无结垢情况,后来,延10层出水,该井也同时出现了结石膏垢的情况。BaS04结垢以地面站为主,凡结钡垢的站所辖油井一般高含Ba(Sr)离子,单井结垢问题并不突出,而当不同层位生产井来水在站内混合,则导致垢的产生。结垢(jiéɡòu)机理2.结垢的影响因素(yīnsù)分析▲水的成份(chéngfèn)结垢(jiéɡòu)机理结垢(jiéɡòu)机理三、油田防垢技术的应用(yìngyòng)及效果(1)控制物理(wùlǐ)条件(2)从水中除去(chúqù)成垢物质不相容的水是指两种水混合时,沉淀出不溶性产物。不相容性产生的原因(yuányīn)是一种水含有高浓度的成垢阳离子,如Ca2+、Ba2+、Sr2+等,另一种水含高浓度成垢阴离子,如C032-、HC03-或SO42-。当这两种水混合,离子的最终浓度达到过饱和状态,就产生沉淀,导致垢的生成。在油田生产过程中,应尽可能避免不相容水的混合:●对于套管损坏井,不同层位水互窜,可能引起结垢,则须采用隔水采油工艺;●注入水如果与地层水不相容,尽量选择优良水质,或施加处理措施;●污水回注时,将清水与污水进行分注,以免引起结垢与腐蚀问题的发生。(4)防垢剂2.地面(dìmiàn)集输系统的防垢试验效果(xiàoguǒ)检测3.油井(yóujǐng)井下防垢措施及工艺油井结垢,也曾采用从环形空间投加防垢剂的方法,取得了好的效果。泉36井投产一年,井下结垢严重,泵上油管垢厚3—5mm,固定凡尔(fáněr)卡死。检泵后30天,又结垢卡死。垢的组分主要是BaS04。后从环形空间投加聚马来酸酐,加药16个月,两次检泵均无垢,检泵周期从24天延长到218天。南92井结BaS04垢,难以处理,后井口装加药包,定期加防垢剂,加药量按日