油田集输管线集中除垢工艺研究与应用

陈文娜

摘要：目前针对油田集输管线的结垢常见、除垢的措施效果不明显的现状，分析了油田中含硫采出液结垢的影响因素，并在这个研究基础上进行集输管线中集中除垢的设计与研究。在地面上通过人工模拟产出液的结垢环境，让液体之中的结垢离子可以在特定的工艺条件之下迅速聚结析出并进行清除，能够有效的去除水中的结垢离子，改善水质，还可以预防后续的工艺管线继续结垢，充分保证油田的集输管线运行的稳定性。

关键词：集输管线；集中除垢工艺；研究与应用；影响因素

前言

在油田的生产过程之中，产出液会从井口、井筒再到地面的输送系统，它的温度、气。油、水的平衡，配伍性等都在不断变化，这种变化就会导致集输管线结垢。现在主要是使用化学或者是物理方法来进行除垢，但是这两种方式的除垢效果不明显，集输管线垢堵的现象普遍存在，严重影响了油田的正常生产。在进行集输管线的除垢工作的时候，研究人员提出了应该转变处理观念，改变原来的除垢理念，应该进行除垢。在对相关的油田分析输出液的结垢影响因素的研究基础上，研究与设计了在集输管线中快速进行集结聚垢集中除垢的相关工艺，通过在地面以上模拟结垢的环境，并采取相应的措施进行管线的除垢，保障油田的集输管线的稳定运行。

一、结垢的影响因素

1.原油的含水率对结垢的影响

钙离子与镁离子在水中的溶解度远远大于在在油中的溶解度，原油中的含水率比较高，潜在的结垢可能性就会比较大。采用原油混合污水来研究含水率和结垢的关系。在实验的时候需要配制油水的总质量为500g，室温条件下放置30天，然后过滤出沉淀并进行烘干称重。通过分析原油的含水量和结垢的关系就可以知道，采出液的含水率增加，结垢量也就随之增加，当含水量超出25%之后，结垢的增加幅度就会增加。应该在含水率大于25%后，预先对原油进行脱水。

2.流速和结垢的关系

将混合的采出液取出500g，并在一定的转速之下搅拌30天之后过滤出来混合液中的沉淀，在进行烘干称重，分析水流的速度和结垢之间的关系，两者之间的关系就可以进行。在其他的条件相同的时候，水流的速度越快沉淀就越少；在流速为2m/s以上的时候，沉淀的变化量不明显；所以，应该将水流的速度控制在2m/s以上。

3.温度和结垢的关系

实验人员应该配置模拟水，测定温度变化的时候水中的钙离子与镁离子的浓度。研究之后就可以发现：随着温度的升高，水中的钙离子与镁离子的含量逐渐减少，也就表示结垢量逐渐增加；当温度超过50°C之后，结垢的趋势就比较突出。因此，水温不要超过50°C。

二、集中除垢的工艺设计

集输管线中快速集结聚垢与集中除垢的工艺主要是应用竖并联与横串联的方式来将各个除垢装置连接起来，进行定点的集中除垢。竖并联的连接方式可以保证除垢的装置“有备有用”，当其中的一组除垢装置需要进行清垢的时候，就可以使用另外的一组除垢装置来继续除垢工作，确保生产工作的连续运行；横串联的连接方式就可以依据集输管线的结垢程度来选择适当的串联除垢装置单元，让最后的工艺除垢效果更加彻底，让后续的输油管线不再结垢。

工艺中的单个的除垢装置单元是由制式三通的不锈钢筒体、管道的加热器、筛网与不锈钢的法兰连接片等部分所组成。当输送介质流过除垢的装置时，加热器就可以依据实际的需要来为液体提供一定的温度；筛网降低了液体的流速，筛网的粗糙表面也会加速液体中的结垢离子析出结垢；不锈钢的法兰连接片为筒体中的连接密封的金属构件，它可以保证筒体的拆卸方便并进行有效的密封；工艺中的控制阀门可以切换流程，保证不停产就可以清垢。

三、现场的应用

相关的研究人员在实际的油田进行了现场的集中除垢实验。现场的油井日均产出液为25t，产出液的平均含水率为26%，采出水的矿化度为59432.66mg/L，其中的钙离子含量为1300.3mg/L，集输管线中的结垢现象比较严重，每七天就需要进行单井的集输管线热洗以及解堵工作，而且还要每隔45天进行集输管线的更换。

针对上面的实际情况，研究人员在油井的集输管线上进行集结聚垢与集中除垢的工艺。在现场安装了两组除垢装置，根据实际的需求并联或者是串联，在工艺投产之后，就达到了预期的除垢效果。加热器的温度为55°C，间隔13天进行1次除垢工作，装置的筒身没有明显的结垢现象。这套装置现在依旧在使用，运行比较稳定，后端的管线没有明显的结垢现象，确保了现场的生产工作顺利进行。

总结

集输管線中的结垢现象与原油的含水率、流速、温度等因素都有关系，通过研究上述的影响因素结构现象的影响，探究集输管线中的集中除垢的工艺，通过现场的实验，就可以发现集输管线的集结聚垢与集中除垢的工艺可以有效去除管线中的垢，通过除垢装置的串联或者并联，就可以保证油井的不停产作业，提高油井的生产时间。

参考文献

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（作者单位：大庆油田有限责任公司第三采油厂

第二油矿北二一联合站工区）