解析油田结垢机制
2015-08-06 17:01:45
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按垢形成机制,可将壁面上结出的垢分为颗粒垢、结晶垢、腐蚀垢、化学反应垢、凝固垢以及微生物垢等,这些基本结垢机制中以结晶垢最常见。
结晶垢是溶解度较小的无机盐成分,由于物理或化学因素的变化,如温度压力变化等,从过饱和的溶液中析出,并沉积于各种设备壁表面而形成,其中最普遍的是难溶的盐类如碳酸钙、硫酸钙、硫酸锶、硫酸钡等。溶液的过饱和是形成结晶垢的必要条件, 即只有当水溶液中有某些成分过饱和时,热力学上才具备结垢的可能。 在实际工程中,结垢过程十分复杂,且形态各异。
油田管线结垢主要由两种原因产生,一是由于注入水体的温度、压力等热力学相关条件发生改变,致使水体中离子平衡的状态发生改变,形成过饱和的溶液,结垢组分析出,结晶变大后沉淀;二是由于结垢离子组成不相容的水体之间相互混合,导致结垢组分过饱,从而产生沉淀。
在油田注水开发生产过程中,在油田地下储层,采油井井筒内,各部分的输送管线,都有可能产生各种形式的垢层,同时产生垢下腐蚀,这种垢下腐蚀缓蚀剂效果一般较差,需要结合阻垢剂进行处理;结垢问题严重影响油田生产在国内外有很多案例,我国的胜利油田砂岩油藏的开采开发就受到严重的CaCO3结垢危害,处理之前,日产量仅有5吨,处理之后日产量几乎翻倍增长,提升至9.7吨;美国Murchson油田的地层水HCO3-浓度和Ca2+浓度较高,有天然的结垢倾向,一旦储层的压力下降,会形成碳酸盐垢。
责任编辑:王元
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