油田井筒结垢原因分析及防阻垢技术探讨.doc

1、1油田井筒结垢原因分析及防阻垢技术探讨摘 要：石油在当今社会中扮演着越来越重要的能源角色，无论是对于国家的建设方面，还是对于个人生活需求方面，都具备着举足轻重的作用。然而针对许多实际情况表明，人们已经广泛认识到，一旦石油的开采进入中后期阶段后，由于油田中注水量的日益增多，导致油田的井筒逐渐生成许多垢状物质，对油井的正常开采具备着相当直接的影响。关键词：油田 井筒结垢 成因 防阻垢技术 一、前言 在原油的开采以及生产过程中，油井井筒结垢现象始终牵制着油田的正常生产，对我国石油领域而言是相当棘手的难题。由于油田开发日益深入，注水日益频率，因为水质里的许多物质易与油井下的仪器设施形成化学反应，导致垢

2、状物质产生，如果未及时处理，时间一长，会便会出现泵漏、杆管断裂脱落、管漏和井下仪器设施失灵等现象，对油井的正常运作造成严重的负面影响。 二、油田井筒结垢的成因 根据调查表明，针对当前中国已经跨入高含水开采中后期的油井而言，许多油井的原油所含有的水量都达到了 80%乃至 90%以上。依据热力学原理分析可得，油井里的注入水具备着极差的稳定性，易和油井下的仪器设施产生化学反应，油井出现数次酸化情况便会导致井下管柱出现2被腐蚀或是结垢现象，时间一长，便会导致泵卡、筛管堵塞或者地层堵死的情形出现，如此一来，便会使原油的产量减少，同时还会令检泵工作越来越频密。 （一）油井地下水的成份分析 当前我国许多油井

3、井筒存在着相当严重的结垢问题，经过鉴定与分析结垢油田的地下水质情况后，对结垢特质的成分组成进行了明确。因为多数油田的结垢问题大同小异，现借助百色盆地的塘寨油田的情况作举例分析。 （二）井筒结垢原因分析 油井井筒中的结垢物主要由两种成分组成，即有机物与离子物，其中有机物质通常包含沥清、蜡与胶质，离子物一般包含Ca2+、Mg2+、CO32-与 SO42-等各类离子容易相互发生化学反应，形成难以溶解的化合物，再加上与有机物质的融合，造成结垢物更加难以溶解。因为许多油井历经多次酸化情况，其管柱遭受严重腐蚀，从而导致许多铁锈形成，这也造成了井筒垢物的出现。同时，不少油井存着着严重的出砂现象，形成了许多的

4、砂粒，而蜡与垢物就借助这些砂粒生成；油井井筒存在着较重的析蜡现象，根据垢物具体的成分观察，许多油井井筒所包含的垢物里富含有机物质，此类有机物和难以溶解的盐类化合物以及砂粒等融于一起就产生了我们所说的油井垢物。 三、防阻垢技术探讨 （一）对油井的注入水添加阻垢剂 因为油井注入水存在着极差的稳定性，易与井下仪器设施、石油辅3生物出现化学效应，导致垢状物质产生，因此除垢的第一要务是对注入水采取防阻垢措施。根据调查表明，目前国内油田大多使用麟酸盐与聚合物这两类防垢剂，它们化学成份比较稳定，具有很好的防垢效果。 （二）避免油井中石蜡的生成 对石油进行钻井开采及管道运输过程里，因为温度与压力的影响，将导致

5、原油里处于溶解状态下的石蜡借助晶体状态被析出，以三维空间网络构造大量沉淀于井下生产设施的管壁与石油的存储仪器里，导致油井的原油量慢慢减少。所以，为了提高原油的出产量，建议油田可以采用以下方法进行防蜡。 1、在油管的内层，进行防蜡剂的涂抹 因为聚丙烯酸醋防蜡剂的分子结构中含有极性基团，从而形成蜡晶体的表面带电，就不易让蜡晶体聚合形成更大的晶体，从而起到防蜡的作用，所以，可以放心选择聚丙烯酸醋之类的防蜡剂。 2、采用化学方法防蜡 具体的实际操作：向油井井筒中注入合适比例的液体化学防蜡剂，或者在抽油泵下的油管上，装上带有固体化学防蜡剂的短节装置，当井筒中的原油经过此处时，短节中的固体化学防蜡剂便会与

6、原油相互溶解，流经井筒内壁的每一处，最终实现井筒内的防蜡。 （三）在油井井筒的管柱里装设强磁防腐阻垢器 如果油井的结垢情况非常严重，那么可在其井筒的管柱里装设强磁防腐阻垢器，如此一来，不但能够各种化合物侵蚀管柱，而且还能阻滞管柱的结垢情况。强磁防腐阻垢器最大的优点在于其不仅可防腐还可阻4垢，实践表明其防腐效果要远远优于涂料及化学物质。与此同时，强磁防垢装置的技术应用，具有环保的特点，不会造成周边的环境污染，而且价格便宜、经济高效、节约能源，简单使用，正常的使用寿命更是高达十年以上。强磁防垢装置如何体现出防腐、阻垢的性能？其基本原理如下： 1、强磁防垢装置被合理安置后，在井筒管柱内能够产生强磁场

7、，能有效起到杀菌的效应 在油井井筒内和井下生产环境中，有很多生物菌滋生，在这些生物菌的作用下，催化了各离子化合物间的化学反应，主要造成的后果是井下生产设备的腐蚀、生锈等。强磁防垢装置能够形成相当强大的磁场，不仅能够高效遏止生物菌的生长与繁殖，而且对于生物菌还具备着非常强的杀灭能力，如此一来，便能从源头上掐断生物菌侵蚀井下金属设施的过程。 2、强磁装置在正常的运转过程中会形成磁场反应 强磁装置在正常的运转过程中会形成磁场反应，在四周的金属表层会产生一层肉眼难见的磁流体动力波，这种磁流体动力波会对金属体表层形成非常强烈的抛光现象，导致原来极其粗糙的表层能够变得相当光滑，也就是使金属体表层的腐蚀物质

8、或者垢状物质在这一过程里被消除，最终达到避免腐蚀的目的。磁流体动力波在运动过程中可以避免金属体表层和腐蚀介质相接触，不仅能够确保腐蚀介质不去侵蚀金属体表层，而且还可以避免组织垢物的产生。 3、强磁装置在正常运转过程中能够形成防盐垢反应 5强磁装置就好比一个净化装置，一旦富含盐类化合物的水流经除垢装置，强大的磁场效应便会扰乱盐分子的组成电子运动，导致盐分子的组成电子运行轨道出现重大改变，甚至有可能破坏原有原子与分子的构造与分布，以此达到防阻垢物形成的目的。 4 结束语 近年来，随着中国油井的不断开采，中后期油井的数量在不断增加，很多的油井井筒已经出现了十分严重的结垢现象，直接导致了油井生产量的不

9、断走低。为了完全根除油井所形成的结垢现象，不仅需要借助上述三种手段，而且还需增强油井的防砂性能，也就是说，要想从根基上处理好油井井筒所形成的垢物难题，必须做到“四防” ，即防止石蜡生成、防生物菌侵蚀、防止大量砂粒产生以及防止盐类化合物形成。只有将“四防”工作整合至一起，同时抓，事事硬，才能真正促使中国石油产业走上持续健康且调整发展的道路。 参考文献 1刘安兵，刘建英，赵金玲.安塞油田井筒结垢机理及防治技术J.中国石油长庆油田分公司第一采油厂，2009（03）. 2徐振峰，马广彦，庞庆社.两步法油田油井结垢处理技术及其发展J.化学清洗，1995（01）. 3田炜，付丽霞，付亚荣，刘宏伟，刘建华.油井防腐的生化处理技术J.油田化学，2002（02）.