浅谈计量间油井回油管线结垢、结蜡防治措施探讨

杨海波 李静 张衡

摘要：经济在快速的发展，社会在不断地进步，油田开发过程中，油田区块含蜡量较高，及三次采油，聚驱、三元复合驱开采，油井回油管线内壁结蜡、结垢，集油管线油流通道直径缩小，造成集油管线回压升高，严重的影响油井正常生产。针对问题，在生产实践中，摸索行之有效的防治措施。

关键词：防治措施;加药参数优化;新型材料管线应用

引言

造成油井结垢的主要原因是在开采过程中对压力、温度以及注入水等因素没有进行有效的控制，导致了油井、油管等主要开采设备出现结垢的现象，影响了油田的正常开采。要从根本上解决结垢问题，就要对形成结垢的原因进行充分的了解，进而制定出具有针对性的解决方案。

1 油井发生结垢的原因分析

油田油井在石油采集过程中，由于受到温度变化、压力变化、水成分变化或不相容的水相混合等因素影响，会造成在井底、油井管线和井筒表面等部位发生结垢现象，从而影响油井原油采集的生产工作。油井结垢的主要类型是碳酸盐垢，还混有一定的硫酸镁垢、碳酸镁垢、硫酸钙垢等，引起油井结垢的原因主要有以下几种。一是由于结垢盐离子析出引起的结垢。在地层水中含有浓度较高的易结垢盐离子，由于受生产层位，以及采油方式的变化，在油井采油过程中，温度、压力或水成分结构等条件变化改变了地层水中离子间原有的化学平衡，导致油井输油管线内温度升高，压力呈下降趋势，水矿化度，易结垢离子增多，水溶液中的pH值呈现偏高态势。二是相容水混合引起的结垢。在油井原油开采过程中，经常会存在两种或两种以上不相容的水混合在一起，使水溶液中离子成分增多，当多种易结垢离子相互作用发生反应时，会产生不同程度的结垢物，最常见的硫酸盐垢是硫酸锶垢和硫酸钡垢。三是外来液的影响引起的结垢。如一部分油井外来洗井液与采出液相互不配伍，也是引起油井井底、管線和井筒表面等部位结垢的原因之一。四是气驱或者化学驱引起的结垢。对油井进行注蒸汽驱油时，也会引起硫酸钙和碳酸钙等矿物质的沉积。在利用二氧化碳对油井进行原油采集时就会产生不同程度的矿物沉积。这是由于二氧化碳在水中呈现酸性，能够溶解地层中的碳酸钙，使其混合在地层水中，当油井周边的压力下降以后，碳酸钙溶解度降低就会沉积在地层孔隙中。而化学驱油过程中注入化学药剂也会产生结垢物。比如，在碱驱过程中注入的碱液会与岩石物质发生化学作用，会造成地层水中温度、压力、离子成分等发生变化，引起碳酸盐、硅酸盐、氢氧化物等结垢物质的沉淀堆积。

2 常见的油井结垢类型

（1）碳酸钙。由于碳酸钙的溶解度很低，所以一旦碳酸钙形成，就很难对其进行溶解。所以，要从根本上解决碳酸钙的结垢问题，就要想办法对碳酸钙进行溶解。利用碳酸钙易溶于酸的特性，使油井中的二氧化碳、碳酸钙以及碳酸氢钙含量保持平衡，利用这种方法，将有效地减少油井中碳酸钙的含量。（2）硫酸钡。硫酸钡是油田中最难溶解的污垢之一，由于硫酸钡的溶解度非常低，所以，一旦油井中含有硫酸根离子以及钡离子，二者就会发生反应，形成硫酸钡。目前唯一降低硫酸钡垢的方法就是尽量减少油田中硫酸根离子以及钡离子的含量。（3）硅类沉淀物。由于地热盐水中含有大量的二氧化硅，所以在对油井进行注水的过程中，难免将二氧化硅注入到油井中去，进一步提高了硅类沉淀物的产生效率。其中，大多数的硅类沉淀物的产生都发生在冷却环节中。目前，我国为了消除油井中的硅类沉淀物，已经耗费了大量的人力和财力，依旧无法对硅类沉淀物进行完全的消除。

3 油井回油管线结蜡、结垢防治措施

油田开发过程中，区块原油含蜡较高，油井至计量间回油管线长，生产回油管线结蜡较严重;某油田进入三次采油阶段，2014年，三次采油产油量达到1459万吨，聚合物驱、三元复合驱采，油井回油管线结垢较严重，从而造成回油管线油流通道直径缩小;回压升高，严重的停产，影响油井正常生产，管理难度加大。经过多年的生产实践探索，现场结合生产实际采取多种行之有效防治措施：（1）计量间阀组油井单井或环状流程，可正循环生产、也可反循环生产清蜡工艺：区块原油含蜡较高，可采用正反循环阀组间工艺流程，可实现油井生产一段时间，回压升高时，倒反循环流程生产，即油井的回油管线变成掺水管线，掺水管线变回油管线，实现油井不停产掺水热循环清蜡。如果中转站掺水中加除垢剂，实现油井不停产清除回油管线内的垢和蜡，从而将油井停产所影响的产量降到最低。（2）计量间阀组油井单井或环状流程，可正循环生产、也可反循环生产清垢、防垢工艺：某油田进入三次采油阶段，针对聚合物驱、三元复合驱，油井至计量间回油管线结垢，可采用正反循环阀组间工艺流程，中转站在掺水中定期加清诟剂、阻垢剂，可实现油井生产一段时间，回油管线回压升高时，倒反循环流程生产，即油井的回油管线变成掺水管线，掺水管线变回油管线，实现油井不停产，用含有清诟剂、阻垢剂的掺水热循环除垢、防垢。从而使淸垢、防垢效果更好。选择药剂、药量、掺水加药浓度、加油周期等参数，具体问题具体分析，实践中不断探索，加油参数不断优化。（3）新型材料管线的应用①不锈钢内衬双金属复合管原理：管体基材用普通碳钢，管道内表面内衬不锈钢防止内腐蚀。特点：管材价格高，后期维护费用高，维修不便。②连续增强塑料复合管，特点：管材价格适中，后期维护不便。③钢骨架聚乙烯塑料复合管聚乙烯PE（聚丙烯PP）及钢丝组成，特点：管材价格适中，后期维护不便。

4 结语

（1）计量间阀组油井单井或环状流程，可正循环生产、也可反循环生产工艺，油井不停产清除回油管线内的垢和蜡，使清蜡、淸垢效果更好，从而将油井停产所影响的产量降到最低，方便生产管理。其流程主要针对原油含蜡较高、粘度较高的区块开采效果好，较以前流程，淸垢效果更加从分。（2）各区块油井回油管线蜡和垢成分不同;结蜡、结垢速度不同，所选药剂、药量，掺水加药浓度也不同，要具体问题具体分析，实践探索而定。（3）油田采用防腐管材较多，价格高低不同，性能各不相同，因此，油田开采，本着有质量、有效益、可持续发展为原则，油井回油管选用价格低、防腐性能好、使用寿命长、便于后期维护、维护费用低，如果没有经济效益是不可取的。

参考文献：

[1]杨松山，刘彩玉，王泽滨.注水管柱阻垢新措施[J].油气地面工程，2005，（3）.

[2]陈实.油水井结垢防治方法综述[J].西部探矿工程，2011，（6）.