油田水结垢

(5)结晶动力学因素 结晶动力学因素 垢沉积是溶质从过饱和溶液中结晶析出、聚集并沉淀 的过程。在纯溶液体系中，当成垢离子浓度低于其溶解度 时，不会出现晶体沉淀，溶液处于稳定状态。当浓度大于 其溶解度而过饱和度较低时，结晶的析出很慢，溶液处于 亚稳态。当过饱和度高时，结晶数目多，沉淀速度快，溶 液处于不稳定状态
(2) 自动结垢 油藏内水与油共存，各种采油工艺的实施不可避免地 导致平衡状态的改变。如果这些变化使得流体组分超过某 种矿物质溶解度的极限，则会形成结垢沉积，这种现象称 为自动结垢。硫酸盐或碳酸盐结垢会因井筒内压力、温度 的变化或由于井下流动受到阻碍而沉积。 (3) 蒸发引起结垢 结垢还与采油生产过程中同时产出烃类气体和地层盐 水有关。随着生产管柱中静水压力的减小，烃类气体的体 积增大，温度较高的盐水发生蒸发，从而使剩余水中溶解 离子的浓度超过矿物质的溶解度而引起结垢。这是在高温 高压井中形成卤化物结垢的常见原因。
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4、结垢的影响因素 、 (1)温度的影响：温度主要影响成垢物质在水中的溶解度。碳 酸钙的溶解度随温度升高而减小；硫酸钡的溶解度随温度 升高而增大； (2)压力的影响：碳酸钙和硫酸钙在水中的溶解度随着压力增 加而增加，因此，当系统压力发生较大降低时，易形成碳 酸钙和硫酸钙垢。
(3) pH值的影响 pH值较低时，碳酸钙在水中的溶解度较大，沉淀较 少。反之，pH值升高，碳酸钙沉淀增多。铁化合物垢也一 样。而对硫酸钙垢，pH值影响不大。故当注入水pH值较 高时，容易产生碳酸钙结垢。 (4)流体动力学因素 流体动力学因素 影响结垢的动力学因素主要是液流流态（层流、紊 流）、流速及其分布。由流体力学知识可知，液流流速、 路径可影响液流流态。在不考虑其他因素的条件下，水流 速度越小则结垢趋势越大，即雷诺数越小越易结垢。结垢 趋势在渗流中最大，层流中次之，紊流中最小。因此，从 地面管线、油管、井底套管、炮眼到地层，结垢趋势依次 增大。
(4) 气驱或化学驱引起结垢 利用二氧化碳驱进行二次采油可能引起垢沉积。因为 含有二氧化碳的水会变为酸性，并溶解地层中的方解石 （碳酸钙）。当生产井周围地层压力下降时，二氧化碳会 脱离溶解，于是碳酸钙会在射孔孔眼和近井眼的地层孔隙 中沉积沉淀，而近井眼环境产生结垢将使压力进一步下降， 从而形成更多的沉淀。 在化学驱中注入地层的化学药剂也可能引起水垢沉积。 碱驱中注入的碱液与岩石作用会使pH值、离子组分及温度 和压力改变，可引起碳酸盐、硅酸盐、氢氧化物沉淀。注 蒸汽驱油过程中也常有硫酸钙、碳酸钙垢沉积。
油田防垢
预防结垢要从结垢的原理及其影响因素出发，控制影响结垢的各个因 素，来抑制水中的成垢离子结晶沉淀。 1.避免不相容水的混合 避免不相容水的混合 当不同来源的水发生混合时必需十分小心，它们单独使用时可能是稳 定的，不存在结垢问题，但混合后分别溶解在两种水中的离子可能生成不 溶解的盐垢。如注海水时，海水在地层中与地层水相遇，在地层的温度、 压力等条件下很可能结垢而堵塞地层。 2.控制 值 控制pH值 控制 pH值对碳酸盐和铁的化合物的溶解度影响很大，降低pH值会增加它们 的溶解度。但pH值过低会使水的腐蚀性变大，而出现腐蚀问题，因此在油 田采用控制pH值的方法防治水结垢，必须精确控制pH值，这在一般油田 是很难做到的。所以这一方法并不广泛使用，通常在只在稍微改变pH值即 能很好防止结垢的情况下才有意义。 3.控制物理条件 控制物理条件 影响结垢的物理因素有温度、压力、水流流速及管壁的粗糙度等，通 过控制这些条件增大垢的溶解度，减轻垢的沉积和附着，此方法在现场是 很值得考虑的。 4.去除结垢组份 去除结垢组份 去除水中的二氧化碳、硫化氢、氧气等可以减小腐蚀和和腐蚀产物铁 化合物的沉积，这是油田通常采取的方法。
2、结垢对油田油气集输系统的危害： 、结垢对油田油气集输系统的危害： (1) 油气集输系统中的水垢沉积会大大降低设备传热效果， 严重时会引起堵塞，必须及时进行清洗作业。 (2) 结垢会引起设备和管道局部垢下腐蚀，并且为细菌的繁 殖提供有利条件。同时，结垢还会使缓蚀剂与金属表面难 以接触成膜，大大降低缓蚀效果，加重设备和管道的腐蚀， 甚至引起腐蚀穿孔，使管道报废。 (3) 水垢沉积还会降低水流截面积，增大水流阻力和输送能 量。
3、结垢机理 、 (1) 不配伍混合 不配伍的注入水和地层水混合可引起结垢。在二次采油和 提高采收率注水作业过程中经常将处理后的油田采出水或 海水回注到储层中。当回注水水质与地层水水质不相容时， 就会发生结垢。在生产实践中发现，有时当清水与采出水 混注时结垢明显加重，这也是由于所注入的清水与采出水 水质不配伍而引起的。由此可见，在对采出水进行回注之 前必须将其处理至合格水质标准。
油田水结垢
什么是结垢 结垢危害及机理 结垢的影响因素 油田防垢 油田除垢
1、什么是结垢 、 结垢就是油田生产过程中，在地下储层、采油井井筒、 套管、生产油管、井下完井设备以及地面油气集输设备和 管线内由于各种原因而形成的一层沉积物质，它们会造成 堵塞并妨碍流体流动。油田常见的垢沉积物主要是碳酸钙、 硫酸钙和硫酸钡等。结垢现象普遍存在于油田生产过程的 各个环节，从注水设备到油藏再到地面设备的整个水流路 径上都能产生结垢。
使用化学防垢剂防垢 防垢剂是目前陆地油田也是海上油田防垢的最常用、最主要 的方法。防垢剂是指能防止或延缓水中无机物形成垢沉 积的化学药剂。 常用化学防垢剂:无机缩聚磷酸盐 ;有机磷酸脂 ;有机多元膦酸 盐 ;低分子聚合物 .
油田除垢
清除油田结垢的方法常用的有两种机械法和化 学法。 机械除垢:机械除垢是利用清管器、钻井工具、水力 冲洗机等专用设备靠机械力清除垢的沉积。 化学除垢:对于机械无法到达的地方，如地层结垢、 特殊容器的内部结垢机械法就无能为力了。化 学除垢是指利用可溶解垢沉积的化学药剂使垢 变得酥松脱落或溶解来达到除垢的目的。