胜利油田H#站外输管线结垢原因分析及治理对策
2014-11-10闫平
闫平
摘 要：本文针对胜利油田H#站外输管线结垢的问题，在了解该站流程及外输线来液构成的基础上，进行了一系列的室内实验，并对实验结果进行了汇总分析，在此基础上给出了防治外输管线结垢的治理方法。
关键词： 胜利油田；外输管线；结垢
1.概况
H#接转站承担着5口油井产出液的外输任务。其中，1#、2#、3#井管汇与入站前，并与4#、5#井产出液汇合，一并流入外输管线。
历年来，该站单井管线、外输管线结垢严重，尤其是外输管汇，结垢速度快，约一个月清理管汇一次，因此对该站垢样、水样进行分析，以找出该站结垢原因。
2.生产情况
井号 液量，m3/d 油量，t/d 含水，% 井口温度，℃ 结垢及液量变化情况
1# 54.9 1.2 97.8 44.8 轻微结垢，液量无变化
2# 243 2.1 99.1 45 结垢，液量无变化
3# 64.2 0 100 48 不结垢，液量无变化
4# 99 1.3 97.7 结垢，液量无变化
5# 2.1 0.2 90 结垢，液量无变化
合计 463.2 4.8 99.2 / /
该站的5口油井总液量463 m3/d，油量4.8 t/d，综合含水99.2%，经过计量站混合后，外输管线结垢严重。
3.垢样定性分析
3.1外观
垢样外观为灰白色，厚度10mm左右，层状结构，纹理清晰，质地松软。
3.2酸洗
取一定量的垢样，洗油、盐酸溶解，反应缓慢，仅有少量气泡产生，说明含有少量碳酸盐垢；继续添加土酸溶解，垢样无溶蚀现象，说明不是硅酸盐和泥质，初步判断该垢样主要为硫酸盐垢，类似石膏，并含有少量的碳酸盐垢。
3.3垢的主要成分鉴定
初步判定为硫酸盐垢，为了进一步确认，进行如下分析。
因为微溶于水的硫酸钙遇到BaCl2生成更难溶于水的白色BaSO4沉淀。将一定量的垢样浸泡在蒸馏水中，充分溶解，过滤得清液，滴加浓度为1%的BaCl2水溶液，清液明显变浑浊，说明垢样主要为硫酸盐垢。
硫酸盐垢主要有硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶三种形式，硫酸钡、硫酸锶质地偏硬，密度较大，该垢样质地松软、密度较小，因此硫酸钙的可能性较大。
CaSO4有三种形态，分别是二水硫酸钙（CaSO4。2H2O也叫石膏）、半水硫酸钙CaSO4。1/2H2O、无水硫酸钙（CaSO4），当温度小于50℃，主要成为二水硫酸钙，鉴于现场的温度在50℃左右，硫酸钙主要以CaSO4·2H2O的形式存在。
因此该垢样主要为硫酸钙垢为主，并含少量的碳酸盐垢。
4.水离子分析
为了进一步确定结垢类型，分析结垢原因，分别进行了该站5口油井、一个混合液的水样离子分析。
通过水分析结果可以看出：
1、该站5口井的矿化度差别较大，5#井采出液矿化度高至15.7万mg/l，而且钙镁离子高至1.1万mg/l，其次是1#井，5#液量低，2#、3#井液量较高，因此1#和5#井提供成垢阳离子。
2、2#、3#、5#井采出液含有SO42-离子，其中3#液量大、硫酸根离子最高，提供成垢阴离子，两种不同的水混合后容易生成硫酸钙垢。
5.结垢原因分析
5.1成垢离子高
3#井含有大量的硫酸根，其它四口井来液中大量的成垢钙镁离子结合不配伍，存在结垢的可能。
5.2采出液不配伍
含有硫酸根离子的水样一旦与含有高成垢阳离子的水样混合后，就会产生水质不配伍，结垢趋势明显加大，该站5口油井中的3#井含有大量的硫酸根离子，1#和5#井含有大量的钙镁离子，两种不同的采出液不配伍是该站结垢的主要原因。
5.3 综合含水高
该站的5口油井的含水均在90%以上，各井的采出液中矿化度差别大，多种水不配伍时，容易造成结垢现象。
5.4 温度低适宜硫酸盐垢的产生
现场温度地面管线的温度在50℃以下，硫酸钙垢的生成受温度的影响不大，主要是生成的硫酸钙的组分有所区别，如果温度高，碳酸盐垢的结垢趋势也会加大。
6.小结及治理建议
1、H#站结垢的主要类型为硫酸钙，结垢的主要原因是采出液的成垢离子高、采出液不配伍。
2、建议关停硫酸根含量高的3#井，该井又是全水，可以考虑关停。
3、如果不停井，可以将结垢位置前端进行改造，安装提前结垢装置，将硫酸盐垢提前成垢，析出，定期机械清垢；或者安装旋流分离器，让硫酸盐垢提前快速结垢，然后再快速分离垢质。
4、采取化学法防垢，即在各单井采出液中提前加入防垢剂，可有效降低结垢趋势，但是受液量的影响，而且现场加药需要连续，还需要增配连续加药泵等，可能加药成本偏高。endprint
摘 要：本文针对胜利油田H#站外输管线结垢的问题，在了解该站流程及外输线来液构成的基础上，进行了一系列的室内实验，并对实验结果进行了汇总分析，在此基础上给出了防治外输管线结垢的治理方法。
关键词： 胜利油田；外输管线；结垢
1.概况
H#接转站承担着5口油井产出液的外输任务。其中，1#、2#、3#井管汇与入站前，并与4#、5#井产出液汇合，一并流入外输管线。
历年来，该站单井管线、外输管线结垢严重，尤其是外输管汇，结垢速度快，约一个月清理管汇一次，因此对该站垢样、水样进行分析，以找出该站结垢原因。
2.生产情况
井号 液量，m3/d 油量，t/d 含水，% 井口温度，℃ 结垢及液量变化情况
1# 54.9 1.2 97.8 44.8 轻微结垢，液量无变化
2# 243 2.1 99.1 45 结垢，液量无变化
3# 64.2 0 100 48 不结垢，液量无变化
4# 99 1.3 97.7 结垢，液量无变化
5# 2.1 0.2 90 结垢，液量无变化
合计 463.2 4.8 99.2 / /
该站的5口油井总液量463 m3/d，油量4.8 t/d，综合含水99.2%，经过计量站混合后，外输管线结垢严重。
3.垢样定性分析
3.1外观
垢样外观为灰白色，厚度10mm左右，层状结构，纹理清晰，质地松软。
3.2酸洗
取一定量的垢样，洗油、盐酸溶解，反应缓慢，仅有少量气泡产生，说明含有少量碳酸盐垢；继续添加土酸溶解，垢样无溶蚀现象，说明不是硅酸盐和泥质，初步判断该垢样主要为硫酸盐垢，类似石膏，并含有少量的碳酸盐垢。
3.3垢的主要成分鉴定
初步判定为硫酸盐垢，为了进一步确认，进行如下分析。
因为微溶于水的硫酸钙遇到BaCl2生成更难溶于水的白色BaSO4沉淀。将一定量的垢样浸泡在蒸馏水中，充分溶解，过滤得清液，滴加浓度为1%的BaCl2水溶液，清液明显变浑浊，说明垢样主要为硫酸盐垢。
硫酸盐垢主要有硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶三种形式，硫酸钡、硫酸锶质地偏硬，密度较大，该垢样质地松软、密度较小，因此硫酸钙的可能性较大。
CaSO4有三种形态，分别是二水硫酸钙（CaSO4。2H2O也叫石膏）、半水硫酸钙CaSO4。1/2H2O、无水硫酸钙（CaSO4），当温度小于50℃，主要成为二水硫酸钙，鉴于现场的温度在50℃左右，硫酸钙主要以CaSO4·2H2O的形式存在。
因此该垢样主要为硫酸钙垢为主，并含少量的碳酸盐垢。
4.水离子分析
为了进一步确定结垢类型，分析结垢原因，分别进行了该站5口油井、一个混合液的水样离子分析。
通过水分析结果可以看出：
1、该站5口井的矿化度差别较大，5#井采出液矿化度高至15.7万mg/l，而且钙镁离子高至1.1万mg/l，其次是1#井，5#液量低，2#、3#井液量较高，因此1#和5#井提供成垢阳离子。
2、2#、3#、5#井采出液含有SO42-离子，其中3#液量大、硫酸根离子最高，提供成垢阴离子，两种不同的水混合后容易生成硫酸钙垢。
5.结垢原因分析
5.1成垢离子高
3#井含有大量的硫酸根，其它四口井来液中大量的成垢钙镁离子结合不配伍，存在结垢的可能。
5.2采出液不配伍
含有硫酸根离子的水样一旦与含有高成垢阳离子的水样混合后，就会产生水质不配伍，结垢趋势明显加大，该站5口油井中的3#井含有大量的硫酸根离子，1#和5#井含有大量的钙镁离子，两种不同的采出液不配伍是该站结垢的主要原因。
5.3 综合含水高
该站的5口油井的含水均在90%以上，各井的采出液中矿化度差别大，多种水不配伍时，容易造成结垢现象。
5.4 温度低适宜硫酸盐垢的产生
现场温度地面管线的温度在50℃以下，硫酸钙垢的生成受温度的影响不大，主要是生成的硫酸钙的组分有所区别，如果温度高，碳酸盐垢的结垢趋势也会加大。
6.小结及治理建议
1、H#站结垢的主要类型为硫酸钙，结垢的主要原因是采出液的成垢离子高、采出液不配伍。
2、建议关停硫酸根含量高的3#井，该井又是全水，可以考虑关停。
3、如果不停井，可以将结垢位置前端进行改造，安装提前结垢装置，将硫酸盐垢提前成垢，析出，定期机械清垢；或者安装旋流分离器，让硫酸盐垢提前快速结垢，然后再快速分离垢质。
4、采取化学法防垢，即在各单井采出液中提前加入防垢剂，可有效降低结垢趋势，但是受液量的影响，而且现场加药需要连续，还需要增配连续加药泵等，可能加药成本偏高。endprint
摘 要：本文针对胜利油田H#站外输管线结垢的问题，在了解该站流程及外输线来液构成的基础上，进行了一系列的室内实验，并对实验结果进行了汇总分析，在此基础上给出了防治外输管线结垢的治理方法。
关键词： 胜利油田；外输管线；结垢
1.概况
H#接转站承担着5口油井产出液的外输任务。其中，1#、2#、3#井管汇与入站前，并与4#、5#井产出液汇合，一并流入外输管线。
历年来，该站单井管线、外输管线结垢严重，尤其是外输管汇，结垢速度快，约一个月清理管汇一次，因此对该站垢样、水样进行分析，以找出该站结垢原因。
2.生产情况
井号 液量，m3/d 油量，t/d 含水，% 井口温度，℃ 结垢及液量变化情况
1# 54.9 1.2 97.8 44.8 轻微结垢，液量无变化
2# 243 2.1 99.1 45 结垢，液量无变化
3# 64.2 0 100 48 不结垢，液量无变化
4# 99 1.3 97.7 结垢，液量无变化
5# 2.1 0.2 90 结垢，液量无变化
合计 463.2 4.8 99.2 / /
该站的5口油井总液量463 m3/d，油量4.8 t/d，综合含水99.2%，经过计量站混合后，外输管线结垢严重。
3.垢样定性分析
3.1外观
垢样外观为灰白色，厚度10mm左右，层状结构，纹理清晰，质地松软。
3.2酸洗
取一定量的垢样，洗油、盐酸溶解，反应缓慢，仅有少量气泡产生，说明含有少量碳酸盐垢；继续添加土酸溶解，垢样无溶蚀现象，说明不是硅酸盐和泥质，初步判断该垢样主要为硫酸盐垢，类似石膏，并含有少量的碳酸盐垢。
3.3垢的主要成分鉴定
初步判定为硫酸盐垢，为了进一步确认，进行如下分析。
因为微溶于水的硫酸钙遇到BaCl2生成更难溶于水的白色BaSO4沉淀。将一定量的垢样浸泡在蒸馏水中，充分溶解，过滤得清液，滴加浓度为1%的BaCl2水溶液，清液明显变浑浊，说明垢样主要为硫酸盐垢。
硫酸盐垢主要有硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶三种形式，硫酸钡、硫酸锶质地偏硬，密度较大，该垢样质地松软、密度较小，因此硫酸钙的可能性较大。
CaSO4有三种形态，分别是二水硫酸钙（CaSO4。2H2O也叫石膏）、半水硫酸钙CaSO4。1/2H2O、无水硫酸钙（CaSO4），当温度小于50℃，主要成为二水硫酸钙，鉴于现场的温度在50℃左右，硫酸钙主要以CaSO4·2H2O的形式存在。
因此该垢样主要为硫酸钙垢为主，并含少量的碳酸盐垢。
4.水离子分析
为了进一步确定结垢类型，分析结垢原因，分别进行了该站5口油井、一个混合液的水样离子分析。
通过水分析结果可以看出：
1、该站5口井的矿化度差别较大，5#井采出液矿化度高至15.7万mg/l，而且钙镁离子高至1.1万mg/l，其次是1#井，5#液量低，2#、3#井液量较高，因此1#和5#井提供成垢阳离子。
2、2#、3#、5#井采出液含有SO42-离子，其中3#液量大、硫酸根离子最高，提供成垢阴离子，两种不同的水混合后容易生成硫酸钙垢。
5.结垢原因分析
5.1成垢离子高
3#井含有大量的硫酸根，其它四口井来液中大量的成垢钙镁离子结合不配伍，存在结垢的可能。
5.2采出液不配伍
含有硫酸根离子的水样一旦与含有高成垢阳离子的水样混合后，就会产生水质不配伍，结垢趋势明显加大，该站5口油井中的3#井含有大量的硫酸根离子，1#和5#井含有大量的钙镁离子，两种不同的采出液不配伍是该站结垢的主要原因。
5.3 综合含水高
该站的5口油井的含水均在90%以上，各井的采出液中矿化度差别大，多种水不配伍时，容易造成结垢现象。
5.4 温度低适宜硫酸盐垢的产生
现场温度地面管线的温度在50℃以下，硫酸钙垢的生成受温度的影响不大，主要是生成的硫酸钙的组分有所区别，如果温度高，碳酸盐垢的结垢趋势也会加大。
6.小结及治理建议
1、H#站结垢的主要类型为硫酸钙，结垢的主要原因是采出液的成垢离子高、采出液不配伍。
2、建议关停硫酸根含量高的3#井，该井又是全水，可以考虑关停。
3、如果不停井，可以将结垢位置前端进行改造，安装提前结垢装置，将硫酸盐垢提前成垢，析出，定期机械清垢；或者安装旋流分离器，让硫酸盐垢提前快速结垢，然后再快速分离垢质。
4、采取化学法防垢，即在各单井采出液中提前加入防垢剂，可有效降低结垢趋势，但是受液量的影响，而且现场加药需要连续，还需要增配连续加药泵等，可能加药成本偏高。endprint
