油田开采进入中后期,开采方式由一次采油过渡到二次采油和三次采油,油田生产逐渐进入高含水采油期。中频弯管在注入端,大部分是 采出水经处理回注,少部分是 清水,随着注水井井深的延伸,温度逐渐升高,水井发生结垢;在地下,因地下温度较高,注入水与地下水相混,发生地层结垢;在采出过程中,由于化学作用及流体热力学、动力学等条件的改变,水中的溶解盐以沉淀的形式析出,在采出系统结垢;地面因伴热掺水温度较高,地面集输系统出现结垢。
由于大庆油田的原油开采已进入了高含水期,随着油田采出液含水的上升,地面系统结垢现象口趋严重,主要反映在油气集输系统中的转油站部分。由于结垢严重造成加热装置出现热效率大幅度下降、烟火管局部温升过大变形;转油站站内工艺管线堵塞严重,尤其热洗管线较为严重;机泵漏失严重,效率下降,零件腐蚀等问题。每年由于结垢造成直接或间接损失是 巨大的,不仅涉及到大量资金投入到加热装置、堵塞管线更新维护工作中,同时由于结垢严重,生产系统热效率、机械效率大幅度降低,并成为安全生产的隐患。结垢这个问题已经到了非 治理不可的地步,逐渐成为制约油田生产的重要因素。
目前,由于各大油田的原油开采已进入了高含水期,随着油田采出液含水的上升,地面系统结垢现象日趋严重,而结垢造成了油井被堵,产液量下降,浪费了能源,严重时造成抽油杆拉断,油井关井,甚至报废。阻碍了原油生产,造成了很大的经济损失。
管道结垢后使管道缩径,流通截面积变小,造成压力损失、排量减小及管道堵塞,还会诱发管道局部腐蚀,导致管道漏失频繁,甚至穿孔,造成破坏性事故。为了保证油田的稳产、增产,合理有效地预防、清除结垢,成为油田开发中不容忽视的一项需要解决的现实问题。
5D弯管在长期的生产作业实践中,人们 发现油气田结垢的危害主要反映在两个方面,一是 对通道畅通的影响;二是 对通道物质的腐蚀。具体表现在如下几个方面:
(1)一般地,与水接触的设备管道内表面结垢后,往往还有粘泥附者,可能造成不同程度的堵塞和管道腐蚀。
(2)结垢往往使管线的截面积变小,设备的处理能力降低,必然增加输液能力或处理费用,这样既出现减产,又增加成本。
(3)地下岩层和油气通道也存在水垢和污物堵塞的麻烦,造成油气产量下降,设施寿命缩短,能耗增加,运转成本上升,甚至使油气井停产,造成较大经济损失。
(4)注水系统发生水垢堵塞问题时,垢物和污物、盐类、氧化铁等粘结在一起,造成注水压力上升,流量下降,增加能耗并降低生产能力。
(5)化学结垢经常造成生产损失或报废,沉积物会堵塞井眼、油管、阀们 、套管射孔,井下泵会发生阻塞,地面管线及设备的运转受到限制。
(6)较为严重的是 垢物堵塞和腐蚀管道时,压力增加可能出现管道爆炸现象,造成不良后果。
美标弯管结垢影响油气田的正常生产,甚至带来很大的经济损失,给油田的安全生产带来了隐患。结垢治理具有非 常重要的意义,不仅能节省管道腐蚀的设备费用,提高石油利用率,同时还能避免结垢严重时可能发生的爆炸事故。现阶段各大油田对于结垢问题多采取针对性防腐、防垢措施,既是 开发中后期高含水区块集输系统的需要,又是 维持油田正常生产和提高油田开发综合效益的重要途径。因此,迫切需要实用的清洗技术来处理管道结垢,以保证原油生产正常进行。
油田垢产生的较根本的原因是 由于注水井的注入水组成复杂,如有些油田甚至使用处理并不是 很好的污水,在不同的环境中会发生各种不同的物理和化学变化,由此产生的油田垢复杂多样。这种结垢现象较为频繁也较具代表性和危害性。
这类垢产生的具体原因是 :一些离子结合后会形成在水中不溶、难溶和微溶的物质,这些物质都很容易成为积累的水垢,也就是 盐类垢。由于水质的限制,通常这类垢是 由碳酸盐和硫酸盐组成。典型的是 碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡等。这种垢的形成一般会经历成核长大的过程。先是 少数垢核心在管道表面形成、附着,然后更多的其它成垢化合物在这些核心周围聚集,成为更大的垢团。随着水流的冲刷,一部分垢被冲掉,但其它的垢又在生成,较终可能阻塞管道。随着环境水温的升高,这些难溶或微溶盐的溶解度下降,就有更多的物质从水中析出,成为水垢。所以在一些井中,当温度高于60℃时才会出现明显的结垢趋势,温度越高,结垢的趋势越严重。
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