注水开发油田油层结垢机理与防垢措施
注水开发油田油层结垢机理与防垢措施
注水开发油田油层结垢机理与防垢措施【摘要】近年来，随着注水开采技术的逐渐成熟，油田的采油率得到了显著的提高。
然而因注水过程中引起的原有油层平衡的打破，造成了各种油层伤害问题的出现，最为典型的就是油层的结垢问题。
本文针对目前国内油田所面临的因注水开采而引起的油层结垢问题，通过试验模拟分析讨论了这类情况下的结垢机理，并对比以往的防垢措施，提出油田水源混配防垢法。
此种方法的工作机理是在地表通过采用地表水或油田污水与注入水以一定比例混配，提前去除水中的成垢离子，从而达到防垢的目的。
【关键词】注水油田油层结垢结垢机理防垢措施1 油田结垢机理分析1.1 油田结垢理论分析油田注水开采系统结垢因素很多，但从结垢物的物质本质分析，其结垢物主要是由BaCO3、SrCO3、MgCO3、CaCO3、CaSO4 、MgSO4、SrSO4、BaSO4等物质组成，而这些沉淀的形成主要是注入水中的成垢阴离子与地层水中的成垢阳离子结合形成，即为采油系统中结垢的最直接原因。
鉴于此，要想有效的防止结垢的出现，只有最大限度的排除掉注入水中的成垢阴离子，并防止后续的BaCO3、SrCO3、MgCO3、CaCO3、CaSO4、MgSO4、SrSO4、BaSO4形成即可。
1.2 试验论证试验设备主要包括：显微照相系统（主要包括高级体视显微镜，配摄像机、录像机、监视器、照相机等，可随时观察模型中流体运行状态，随时录像、照相等），加压测试系统（通过采用氮气瓶或电子蠕动泵加压，从而用数字压力仪测量压力）以及辅助设备（主要包括机械真空泵、721分光光度计、数字浊度仪、过滤装置、加热装置等设备）。
试验模型主要采用曲志浩的真实砂岩微观模型制作技术方法，制作砂岩微观孔隙模型，进行试验验证。
试验方法主要是：在常温常压下，将地层水（油田污水）与注入水以不同的比例混合，静置一小时后，观察沉淀物的生成情况并记录；对沉淀生成完毕的上清液进行PH值测试并记录；在不同PH值下，上清液与地层水再次接触后，生成沉淀的情况进行比对分析记录；取出沉淀完全且静置后的上清液两等分，分别加入Ca（OH）2，调节溶液PH值使其大于8.4，并对两份溶液同时加以高温高压（接近真实油层温度压力）处理，一段时间后对比观察现象并记录。
油田结垢机理及防治技术参考文档
碳酸钙的溶解度随着温度的升高和C02的分压降低而减 小，后者的影响尤为重要。因为在系统内的任何部位，压 力降低都可能产生碳酸钙沉淀。
Ca2++2HC03══CaC03↓+C02↑+H20
结垢机理
如果系统内压力降低 ，溶液中 C02 减少，促使反应向右 进行，导致CaCO3沉淀。硫酸钙(CaS04 ·2H20)的溶解度随着温 度的升高而增 大，可是当达到35℃一40℃ 以上时，溶解度 又随温度的升 高而减小。硫酸钙的溶解度随压 力升高而增 大，这完全是 物理效应。
（3）避免不相容的水混合
防垢技术
不相容的水是指两种水混合时，沉淀出不溶性产物。不 相容性产生的原因是一种水含有高浓度的成垢阳离子，如 Ca2+、Ba2+、Sr2+等，另一种水含高浓度成垢阴离子，如 C032-、HC03-或SO42-。当这两种水混合，离子的最终浓 度达到过饱和状态，就产生沉淀，导致垢的生成。
结垢的分布规律与过去仅以热力学理论为基础所进行 的物理模拟和数值模拟不尽相同，地层中发现有大量与 粘土伴生的硫酸钙、硫酸钡垢。一般距油井井筒50～ 330米。
马岭油田水化学特征与结垢关系
产 层 水 型 总矿（g/l）
水特征及可能生成矿物
环河水 Na2SO4 洛河层水 Na2SO4
延4+5 Y6 Y7 Y9
在地面站，也常因不同层位的生产井来水混合而结CaS04垢，主要结 垢部位在收球筒及总机关处。
油田注水系统结垢及治理措施
2017年10月油田注水系统结垢及治理措施李兴华张挺夏红宇吕仁仨（长庆油田分公司第三采油厂，陕西延安717507）摘要：对于油田注水系统而言，一般都会存在一定的结构性问题，国际上对于预防油田注水系统结垢都在进行努力，并且收到了一些成效。
但是，不能否认的是，在一些方面还存在瑕疵。
许多时候并不能完全兼顾简单、经济、高效以及通用等多个方面。
在这篇文章中，我们主要介绍了油田注水系统为什么会出现结垢，对其进行了简要的分析，并且在后面还提出了一些改进措施。
关键词：油田；注水系统；结垢；治理措施1油田注水系统结垢原因1.1对结垢机理进行分析对于油田注水系统而言，其结垢的原因是有很多种的。
在对结垢物的物质本质进行分析之后，我们可以其结垢物主要由碳酸与多种硫酸化合物相结合，这主要包括碳酸钡、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁以及硫酸钡等化合物。
这种沉淀化合物产生的主要原因，是由于在注水中存在成垢阴离子，在地层水中，存在成垢阳离子，两种相互反应，就会产生沉淀物。
由沉淀物的发生机理可以知道，要使得结垢现象尽可能的少，就应该在去除注水中的成垢阴离子。
1.2对上述结论进行验证验证上述结论的主要办法是（1）将油田污水同不同比例的水在常温常压条件下进行混合，将液体进行充分静置，分析沉淀物的组成部分，并且做好详细记录；（2）测试并且记录沉淀物在生产完成之后上清液的pH 值，使不同pH 值的上清液同水接触，通过比较来分析沉淀物的情况；（3）把沉淀物取出，然后将上清液进行均分，加入一定量的氢氧化钙，加入氢氧化钙的标准为使得溶液的pH 值达到8.4以上。
在高温高压下对溶液进行处理，直到溶液比较接近真实的油层，在经过一段时间之后对溶液进行观察并且记录；（4）在显微镜的观察下，我们能够发现大量结垢，而且我们还能看到由于沉淀的堆积，使得原有的比较大的孔隙变小或者被完全堵塞。
除此之外，我们还可以看到流体会由于沉淀物的阻力而受到阻塞。
在经过一系列的试验之后，我们可以发现单一地下水和注入水的结垢倾向要比混合水的结垢倾向小得多。
石油类油田注水开发及防垢技术
目录第一章概论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第一节油田开发中面临的主要问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1第二节防垢领域研究中存在的主要问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1第二章注水工程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 第一节注水供水与注水水质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4第二节油田注水水质处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7第三节注水地面工程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9第三章油田注水开发中的防垢现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 第一节油田注水开发中的防垢现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 第二节油层结垢伤害防治对策⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11第四章常见阻垢剂的阻垢机理性能及应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 第一节常见阻垢剂的阻垢机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 第二节常见阻垢剂的性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18第一章概论第一节油田开发中面临的主要问题石油开发过程中提高原油采收率是一个颇具普遍性的问题。
在我国低渗透油藏储量约有40×108t ，一些老油田含水率已达80％～90％，但此时仅采出地下石油储量的1 ∕3，还有2∕3 的石油储量用常规的办法无法开采。
目前我国投入开发的低渗透油田的储量占总动用储量的比例越来越高，而未动用地质储量中所占的比例更大。
注水开发是目前保持地层压力和提高采收率的主要手段之一，以为国内外广泛采用，我国大部分油田也都采用注水开发的方式。
然而我国的油田注水开发过程中存在许多亟待解决的问题，油层结垢伤害就是其中常见的严重问题之一。
目前普遍认为，油田注水工艺需要考虑的主要问题是堵塞、结垢、腐蚀三大因素，尤其是油田结垢本身就是导致注水井和油层堵塞、腐蚀的重要因素。
浅析油井结垢机理及清防垢技术
浅析油井结垢机理及清防垢技术摘要：油田在开发过程中，随原油由油层被举升至地面，外界温度、压力、流体流速等因素的变化会引起无机盐类会在油井管网或地层上形成沉积，造成油井结垢。
本文主要阐述了油田开发过程中油井结垢的主要机理、结垢所带来后续问题及目前油田主要防垢对策，对油田防垢具有一定的借鉴意义。
关键词：油井结垢机理清垢防垢技术一、前言目前，我国大部分油田采用了注水补充能量的开发方式，油田注入水通常有三种：一是清水，即油区浅层地下水；二是污水，即与原油同时采出的地层水，经处理后可回注到油层；也有将不同水混合注入的。
随着注入水向油井推进，使油井含水率不断升高，同时伴随温度、压力和pH值等发生变化时，最终导致油井近井地带、采油井井筒、井下设备、地面管线及设备出现严重的结垢现象。
二、结垢对油井的危害首先，油田中油井中存在的结垢沉积会影响原油开采设备的功能，严重的油垢会造成设备的堵塞。
其次，油井中存在着不同程度的结垢，会造成油井井下附件及采油系统设备在沉积结垢下不同程度的腐蚀。
此外，油井上的结垢还可能导致缓蚀剂和金属表面无法形成表面膜，降低了缓蚀剂的作用，缩短了系统管道的寿命，严重情况下则会造成腐蚀穿孔现象，导致油井的管柱故障。
再次，结垢造成油层堵塞、产液量下降和能源浪费，阻碍了原油的正常生产，导致增加修井作业次数，缩短修井作业周期，严重时还会造成井下事故，导致油井关井，甚至报废，造成很大的经济损失。
三、油井结垢机理1.结垢机理油田中常见的结垢机理分为以下四种：1.1自动结垢油井中水和油一起存在，不同采油工艺会造成水油的比例的改变，在水油相溶中发生了不同程度的比例改变，就会使得水油成分多于某些油井中的矿物质溶解度，造成不同程度的结垢产生，这种情况称为自动结垢。
碳酸盐或者硫酸盐形成沉积结垢之后会因为井下流动形成阻碍、筒内自有压力、温度的高低变化发生沉积。
高矿化度盐水在温度严重不均衡的情况下也会产生氯化钠。
同时，含有酸气的采出流体会形成碳酸盐结垢，进行原油开采时，因为压力下降也会造成流体脱气，使得ph值增高，结垢程度加重。
油水井结垢机理及除垢技术研究与应用
油水井结垢机理及除垢技术研究与应用【摘要】积垢的产生能够在油管表面形成污垢，在管内造成内部区域的阻力，从而降低了输油量极其速度，继而对产油量造成不可估摸的损失。
众所周知，结垢可以造成油管内部流通面积的缩小，在地层的结垢还可能引起储层渗透率降低等问题，。
储层伤害直接影响着采油井的产能。
所以油水井的防垢和除垢问题正待解决。
【关键词】油水井结垢机理除垢1 结垢的主要原因结垢即指管道内部由于固态附着物长期淤积而造成局部阻塞现象。
附着在管道内壁上的微粒块状物体就是结垢。
在油田开发之中要根据情况向管内注水，而油田情况又与井下的油藏运输有关，所以结垢原因有很多。
具体而言，一是所注水的矿化度和硬度都很高导致管内高钙垢的形成。
如果在采油井中注入的水质硬度和碱度都过高，那么随开采条件的改变，譬如温度和压力以及pH值的改观，就可能在油井管内发生结垢现象；二是注入的水与地层水混合促进结垢现象的发生。
地下水与地层水常常属于不同系别的液体水，所以当两种或几种不同系的水源融合在一起，经过一系列的化学反应就很可能促使结垢的形成，造成垢离子之间的补充。
还因为不同系水质之间的杂志不能融合，所以悬浮物与不溶物容易沉淀造成结垢沉积。
譬如腐蚀产物FeS和Fe2O3等粘土矿物质；三是胶质和沥青质以及蜡所共同形成的有机垢；原油含有胶质和沥青质及蜡等物质，采油过程中这些有机物会随着温度以及压力的变化附着于管壁的结垢上。
这些物质则与无机垢产生混合垢；四是细菌滋生导致地层的堵塞。
以长庆油田为例。
油田地层中含有称为厌氧菌的硫酸还原菌和号称好氧菌的铁细菌。
细菌繁殖长成菌络从而堵塞地层。
细菌因为代谢作用而产生的粘液也可能堵塞地层；五是粘土矿物的堵塞现象。
粘土矿物处于储层，它在水敏和酸敏的储层地层中出水后会自行膨胀造成地层的孔隙堵塞；六是生产条件的变化。
随着生产条件的改变，井筒的温度和压力等方面也会随之改变，这些意外因素可能导致结垢现象的发生。
2 除垢工艺技术除垢工艺技术主要应用于油管的除垢技术。
油田注水系统结垢趋势及应对措施研究
油田注水系统结垢趋势及应对措施研究摘要：随着油田的开采进入中后期，注水驱替提高采收率是大多数陆地油田的主要手段之一。
但这种方法在注水的过程中，外来注入的流体与油田油气层的岩石和地下原有水体接触，会发生各种物理、化学变化，造成产出水的水质变化，再注入井下时产生了严重的结垢趋势，严重影响了油田的正常连续生产，因此研究油田注水系统结垢的趋势和应对措施对油气田的生产有重要实际应用价值。
关键词：油田注水系统；结垢；应对措施引言低渗油藏在向下注水过程中有注水启动压力过高，渗流阻力较大；储层敏感性比较强，注水井下能量扩散很慢，注水的压力持续下降等问题；从而致使低渗油气藏的注水开发方式开发效果不理想，地层的能量不能有效补充，油井产量下降较快，油田内油层的动用状况差。
对注入水的水质控制是使油田长期高产稳产的重要手段，课题研究具有重要的意义。
在油田注水的过程中，外来水与油田内地层岩石的接触，会发生各种物理变化和化学变化，极大的造成了地层的损害。
同时，在注水过程中，注水管线的中的流体由于地层温度和压力的变化，某些成分析出，在注水管线中形成垢层，堵塞注水管线，对油田开采作业产生十分不利的影响。
本课题拟研究胜利油田注水井筒结垢的趋势、缓蚀阻垢剂对实验模拟注水管线结垢的抑制作用等内容，为胜利油田注水及薄互层低渗油藏的高效稳定注水开发提供相关的技术支持。
1.结垢概述按垢形成机制，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。
油田防垢技术
第二部分油田防垢技术结垢是海上采油工程中常遇的问题，海上采油工程的很多领域都要接触各种类型的水如淡水、海水、地层水、水井水等，因此结垢的现象会出现在生产中的各个环节，给生产带来严重的影响，使生产中的问题更加复杂化。
地层结垢会造成地层堵塞，使注水井不能达到配注量，油井产能大大下降；在井筒中结垢增加了井下的起下维修作业，严重的造成注水井、油井的报废；结垢还会造成地面系统中管线、输送泵、热交换器的堵塞，影响原油处理系统、污水处理系统的正常操作，增加了设备、管线的清洗和更换费用；水垢的沉积还会引起设备和管道的局部腐蚀，在很短的时间内出现穿孔，大大减小了使用寿命。
一、油田水结垢机理结垢就是指在一定条件下，水相中对于某种盐出现了过饱和而发生的析出和沉积过程，析出的固体物质叫做垢，主要是溶解度小的Ca、Ba、Sr 等无机盐。
结垢分为三个阶段，即垢的析出、垢的长大和垢的沉积。
在这个过程中主要作用机理为结晶作用和沉降作用。
1、结晶作用当盐浓度达到过饱和时，首先发生晶核形成过程，溶液中形成了少量盐的微晶粒，然后发生晶格生长过程，形成较大的颗粒，较大的颗粒经过熟成竞争成长过程进一步聚集。
图1 碳酸钙的溶解与析出曲线1—溶解；2—析出对于微溶盐类如碳酸钙，通常析出浓度远大于饱和浓度。
图1是用等浓度的钙硬度和碱度（以CaCO2计）作纵坐标，以温度作横坐标，得到碳酸钙溶解度曲线和碳酸钙结晶析出曲线。
该图分成三个区域：沉淀区、介稳区和溶解区。
介稳区出现的原因是在晶格生长的过程中，由于受到水中离子或粒子的扩散速度的影响，或者说受传质过程的控制造成的。
若盐类在水中的溶解度较大，则水中溶解的离子和粒子浓度都较高，晶核形成后很容易生长，这时盐类的溶解度曲线和晶体析出曲线基本重合，因而不存在介稳区。
但在微溶或难溶盐类的饱和溶液中，由于离子和粒子的浓度都很低，因此晶核形成后晶格并不生长，只有在离子或粒子浓度较高的过饱和溶液中，晶格才开始生长和析出晶体。
油田注水开发过程中结垢现象的防治
油田注水开发过程中结垢现象的防治摘要：石油是保障国家能源安全的一种重要的方式，对于促进地方经济，发展国家能源有着非常重要的意义。
很多油田在实际开发的过程中，会出现结垢现象，但是结垢现象会容易导致后期的开采出现阻力和细菌的产生，导致开采石油内部的大量细菌滋生，增加了油井内各种设施设备加快腐蚀的速度，给油田企业造成大量的经济损失。
基于此，本文将结合油田注水开发过程中结垢现象出现的原因进行分析，并从经济发展的角度分析对于结垢现象的防治措施，促进油田企业的健康发展，获得更好的经济收益。
关键词：油田注水开发；结垢现象；产生原因；防治措施；研究1.油田注水结垢现阶段，在油田开发过程中，为了保证储层相应的水压，提高油田开发效益，普遍采用注水技术。
目前，油田注水技术一般有三种方法，一是采用清水注入法，即完成油田地下水的注入。
二是采用污水注入法，即从油层注水。
三是海上油田注水方式，采用海上注水方式。
此外，还有混合注水方法。
目前，油田注水过程中存在许多问题，如注钙和注二氧化碳的混合。
诸多问题导致注钙与注二氧化碳不相容，氢硫基团浓度急剧增加。
严重时会出现阻塞油层现象，使油层渗透效率降低，给油田中的油层造成很大的损失；而部分井筒以及井内设备结垢处理会限制管线的流通空间，从而增大摩擦力，也容易为细菌提供滋生的环境，增加了井下油井设备的锈蚀程度，减少了井设备的使用时间，严重时还会发生设备热效率的降低，导致管线爆裂，最后出现大面积停工的现象，严重危害油田设备的正常工作，使采油技术生产急剧减少[1]。
目前，我国各大油田公司已经开始就预防结垢处理的对策开展了研究，但问题依然存在。
油田地面注水技术措施的实际应用是通过注水井将合格的水注入井底油层，注入后的水流沿水线方向均匀地推向井内，使油流被驱出井外，从而提高油井的产油量。
注水过程是人工向地表提供能量的过程，是提高油田二次采油率的主要手段，注采模式已广泛应用于油田企业生产的各个阶段。
油田注水开发过程中结垢现象的防治
油田注水开发过程中结垢现象的防治发布时间：2022-10-28T07:40:40.231Z 来源：《科技新时代》2022年12期作者：游威[导读] 油田注入的设计方法，以单井的注入模式，达到了正注、反注和合注的良好效果游威延长油田股份有限公司宝塔采油厂陕西省延安市 716000摘要：油田注入的设计方法，以单井的注入模式，达到了正注、反注和合注的良好效果。
在油田发展进入后期时，对低渗油层进行了强化注入，利用精细的地质调查，进行了细分油层，对油层实施精确注入，并结合先进高效的自动化注入装置与设备的使用，增加注入的准确性，从而推动了注入技术开发在油田中的进展。
油田注水技术的应用，克服了油层的非均质化问题，并利用水流的相互驱替效应，在油井与注水井中相互建立衔接，增加了油井的能力。
对油田产品的注采方法加以评估与分析，有效调节了油田的注水方法，合理设计配注量，使油田的注水工程获得了最佳的技术效益。
关键词：油田；注水开发；结垢引言油田是我国经济发展过程中的一个重要的支撑，是促进地方经济的重要组成部分。
当前，我国在很多地区都相继发现油田地址，同时相关的科研人员也开始了相应的开采工作，提出了创新的研究和开采方式。
目前，油田在实际开采的过程中以注水开采为主，注水开采有一定的优势，但是也存在相应的弊端。
很多油田在注水的过程中因储层敏感性出现注入水引起的粘土膨胀或是由于注入水与地层水不配伍产生结垢现象，在加快油井内部设施腐蚀速度的同时也影响了整个开采工作的效率，给油田企业带来较大的经济损失。
为了更好地解决油田开采过程中出现的结垢现象，有必要对其产生的原因进行系统性的分析，并结合实际的结垢现象采取针对性的措施，帮助石油企业提升开采效率的同时增加经济收益。
因此，本文将结合油田注水开发过程中结垢现象产生的原因进行分析，探讨结垢现象的防治措施，为相关工作者提供借鉴。
1.结垢作用机理现在大部分研究学者认为，溶液热力学状态变化和离子的化学不相容性是引起结垢的主要原因，析晶污垢的沉积主要发生在换热面上。
油田注水系统防腐防垢技术的研究
油田注水系统防腐防垢技术的研究引言油田注水系统在油田开发过程中起着重要作用。
随着油井运行时间的延长，油田注水系统的防腐防垢技术变得尤为关键。
本文将对油田注水系统防腐防垢技术进行全面、详细、完整且深入的探讨。
现状分析油田注水系统在工作过程中会遭受腐蚀和垢积的影响，导致系统性能下降、设备破损、注水效果不佳等问题。
针对这些问题，研究者已经开展了大量的研究和实践，取得了一定的成果。
本节将对现有研究进行综合分析。
腐蚀防护技术1.使用耐腐蚀材料：使用耐酸、耐碱、耐盐等特殊材料制作注水管道、阀门等设备，以提高其耐腐蚀性能。
2.防护涂层技术：在注水设备表面涂覆一层特殊的防腐涂层，增加抗腐蚀能力，延长设备使用寿命。
垢积防治技术1.化学清洗技术：采用特殊的清洗剂对注水系统进行周期性清洗，有效去除垢积物。
2.物理处理技术：如超声波清洗、振动清洗等，通过物理方式使垢积物脱落，防止其附着在设备表面。
新技术研究新的技术和方法在油田注水系统防腐防垢方面取得了一定的突破，以下是一些研究成果的简要介绍：纳米材料应用纳米材料具有较大的比表面积和独特的表面性能，可以用于涂层、材料增强等方面，用于提高注水设备的耐腐蚀和抗垢能力。
自清洁涂层技术自清洁涂层能够在液体流动过程中形成自洁膜，减少垢积物的附着和生长，从而提高注水系统的工作效率。
电化学技术通过加入适当的电位和电流，可以对注水系统进行防腐蚀和防垢处理。
这种技术可以改善系统的防腐防垢性能，并且对设备的使用寿命没有显著影响。
技术应用前景油田注水系统防腐防垢技术的研究不仅对油田开发具有重要意义，对保护环境和提高资源利用效率也有积极的影响。
未来的研究重点可以关注以下几个方面：绿色环保技术发展绿色环保的防腐防垢技术，减少对环境的污染和破坏。
高效经济技术研究经济高效的防腐防垢技术，降低油田注水系统的维护成本，提高油田开发的经济效益。
综合治理技术通过多种技术手段的综合应用，实现对注水系统的全面治理，提高系统稳定性和工作效率。
油田井筒结垢原因分析及防阻垢技术探讨
油田井筒结垢原因分析及防阻垢技术探讨石油是一种重要的能源，对国家、集体和个人都有着非常重要的作用。
然而通过实践我们可以知道，当油田开发至中晚期以后，由于注水量的不断增加，油田的井筒相继开始结垢，直接影响着油井的正常生产。
本文将对油田井筒结垢的原因进行深入分析，并在此基础上提出防阻垢的技术，以期对我国石油开发及油井保护提供一些参考。
标签：油田井筒结垢防阻垢技术在油田开发生产过程中，油井结垢一直制约着油田的正常生产，是一个很难解决的问题。
随着油田的不断开发，注水越来越多，由于水质中的很多成分容易和油井下的工具设备发生化学反应，因此形成一些垢状物质，长时间不予处理就会造成泵漏、杆管断脱、管漏以及井下工具设备失效等事故，严重制约了油井的正常生产。
1 油田井筒结垢的原因分析据调查显示，对目前我国已经步入高含水开发中后期的油井来说，大部分油井的原油含水量基本超过百分之八十甚至百分之九十。
从热力学的角度分析可知，油井中的注入水是不稳定的，容易与油井下的机械设备发生垢化效应，油井经过多次的酸化措施就会使井下管柱严重腐蚀或结垢，进而造成泵卡、筛管堵死以及地层堵塞，原油的产量下降，而且检泵作业的次数将会增加。
1.1 油井地下水的成份分析目前我国部分油井井筒结垢现象比较严重，在对油田现场结垢的地下水质进行鉴定后，进行定量分析并确定结垢物的组成成份。
由于每一个油田井筒结垢情况基本相似，现以百色盆地的塘寨油田为例进行说明。
对塘寨油田部分油井井筒结构部位的水质提取鉴定，得出如下水质成份分析图：从以上水的成份分析结果不难看出，地下水中钙离子、镁离子、碳酸根离子以及硫酸根离子的含量较为丰富，当井下温度和压力达到一定条件时，它们就会发生化学反应，形成难以溶解的盐类化合物即井筒所结的垢。
1.2 井筒结垢原因分析油井井筒垢物成份主要有沥清、蜡、胶质等有机物质以及钙镁铁离子和碳酸、硫酸根离子。
后者离子相互发生化学反应形成难以溶解的化合物，再加上前者有机物质，就会形成更加难以溶解的垢物。
油田注水开发过程中结垢现象的防治研究
油田注水开发过程中结垢现象的防治研究摘要：由于某油区地层水矿化度较高，通过室内实验表明，在油田注水开发流程中，注入水量和岩层结构水的不配伍容易形成结垢现象。
通过对油田注水开发方式的深入研究，可以改善对注入水量的驱替效应，以促进油田增产，实现了油田开采的生产要求，进一步完善了油田注水研究的方法。
油田注水开发是中国油田发展进入第二次采油时期后，政府采取的以人为手段辅助资源开发的重要举措。
优化油田进行注水生产的途径，使之达到水驱的生产效果。
对加注用水的质量加以评价，提高注水水平，增加注水的容量，从而增加油田形成的动用能力，满足油田建设的生产指标。
关键词：油田注水开发；结垢现象；防治措施引言油田是我国经济发展过程中的一个重要的支撑，是促进地方经济的重要组成部分。
当前，我国在很多地区都相继发现油田地址，同时相关的科研人员也开始了相应的开采工作，提出了创新的研究和开采方式。
油田在实际开采的过程中主要使用的方式以注水开采为主，注水开采有一定的优势，但是也存在相应的弊端。
很多油田在注水的过程中由于受到地层水不配伍容易产生结垢现象，还有的地区会由于本身的地质问题出现的注入水对部分区域来说因水敏性而引起粘土膨胀，给后续的开采工作带来一定的困难，加快油井内部设施腐蚀速度的同时也影响了整个开采工作的效率，给油田企业带来较大的经济损失。
为了更好地解决油田开采过程中出现的结垢现象，有必要对其产生的原因进行系统性的分析，并结合实际的结垢现象采取针对性的措施。
帮助石油企业提升自己的开采效率的同时，增加经济收益。
因此，本文将结合油田注水开发过程中结垢现象产生的原因进行分析，探讨结垢现象的防治措施，为相关工作者提供借鉴。
一、什么是油田注水结垢现阶段,在油田开发过程中,为了确保油层具有足够的压力,保证油田开采的效率,普遍使用注水技术。
目前油田的注水技术一般有三种方式,第一种是采用清水注水,即油田地下水完成。
第二种采用污水注水法,即油层水。
油田注水腐蚀结垢机理及防治研究
（3）PH值。水中PH值越高，碳酸钙的溶解度越小，越容易沉淀。PH值越低，碳酸钙沉淀越少。铁化合物结垢也受到同样的影响，因此水中PH值越高，越容易产生碳酸钙垢和铁化合物垢，但对硫酸钙垢的影响不大。
阳极反应：Fe→Fe2++2e阴极反应：O2+2H2O+4e→4OH-
总反应式：4Fe+6H2O+3O2→4Fe(OH)3↓
2）铁锈上的附着氧所形成的浓度差电池，极易造成腐蚀。
3）溶解氧为耗氧细菌提供பைடு நூலகம்繁殖环境，使其大量繁殖而引起腐蚀。
4）其它因素与溶解氧协同作用，使钢材等管材的腐蚀加速。
（2）二氧化碳腐蚀
油田污水处理中较常用的缓蚀剂包括咪唑啉、多元醇磷酸酯和酰胺羧酸类等。缓蚀剂作用机理为，缓蚀剂的亲水极性基团容易吸附在金属外表面，而疏水的非极性基团会从金属表面向溶剂中扩散排列，从而覆盖成一层薄膜，保护金属外表面不受腐蚀，从而起到缓蚀作用。（2）油田常用阻垢剂与阻垢机理
油田污水处理中较常用的阻垢剂包括低分子聚合物和有机磷酸两大类。阻垢剂作用机理为，阻垢剂能通过螯合作用与钙、镁等离子形成稳定的络合物，把容易产生沉淀的金属离子变成可溶性离子溶于水中，从而抑制沉淀物的产生。一方面通过晶体变形作用破坏晶体的正常增长，从而防止或减轻结垢，另一方面通过静电斥力作用吸附于无机盐的微晶上，使微粒之间的斥力变大，阻碍其相互聚结，使之保持散布状态，以达到控制或降低结垢物形成的目的。
二氧化碳与水反应：CO2↑+H2O=CO2（溶解）CO2（溶解）+H2O=H2CO3
碳酸与铁反应：Fe－2e→Fe2+
注水开发中油层结垢伤害机理与防治措施
第!"卷第#期长安大学学报（地球科学版）$%&’!"(%’#!))*年+!月,%-./0&%1230/450/6/789.:7;<（=0.;3>?79/?9=@7;7%/）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!A 9?’!))*注水开发中油层结垢伤害机理与防治措施潘爱芳+，!，曲志浩+，马润勇*（+’西北大学地质学系，陕西西安B +))C D ；!’西安建筑科技大学理学院，陕西西安B +))""；*’长安大学地质工程与测绘工程学院，陕西西安B +))"#）［摘要］油层结垢是油田注水开发中主要油层伤害类型，严重影响油田开发的经济效益。
为了解决油田结垢伤害问题，国内外各油田采用了机械除垢、化学除垢等多种方法，并开发了针对不同油田、不同垢类的除垢、防垢产品，但到目前为止还没有找到一种经济实用、简单易行，并能从根本上解决该问题的有效方法。
针对该难题，首次提出了一种防治结垢新方法———油田水源混配防垢法。
该方法主要是通过采用地层水或油田污水与注入水在地表提前以最佳比例混配，用20（E F ）!调节GF 值，一方面可去除水中的H 0!I 、20!I 、J 9*I 、>E !K #、2E !、F 2E K *、2E !I *、>!K 等成垢离子，避免地层水和注入水在油层内相遇而结垢，达到保护油层的目的；另一方面使铁进入腐蚀钝化区，防止输水管道结垢与锈蚀。
此方法改变了传统的防垢、除垢思路，把地层水或油田污水作为除垢的沉淀剂，通过在地表提前消除混合水中的成垢离子，实现了对各种成垢物的一次性清除，不但防止了油层结垢伤害，而且解决了输水管道结垢与锈蚀问题，同时还可实现油田污水的利用。
该法可大大降低采油成本，并适用于任何油田。
［关键词］结垢机理；注入水；油田水；防垢措施；水源混配［中图分类号］L =*"B ’C +［文献标识码］M ［文章编号］+))B K D D ""（!))*）)#K )))C K )*［作者简介］潘爱芳（+D C !K ），女，河南叶县人，高级工程师，博士研究生，现从事油层伤害教学研究工作。
本科毕业论文-油田注水井结垢机理及预测技术
目录1 绪论 (3)1.1 油田结垢概论 (3)1.1.1油田生产系统的结垢问题概述 (3)1.1.2油田可能发生结垢的地方 (3)1.1.3油田结垢的危害 (3)1.2 注水井结垢概述 (4)1.2.1注水井结垢问题概述 (4)1.2.2注水井结垢危害及实例研究 (4)2 注水井结垢机理研究 (6)2.1 结垢机理理论研究现状 (6)2.2 油田结垢影响因素 (9)2.3 注水井结垢机理及影响因素 (11)2.3.1碳酸盐结垢机理及影响因素 (12)2.3.2硫酸盐结垢机理及影响因素 (12)2.3.3其他沉积物结垢 (14)3 控垢除垢方法研究 (15)3.1 油田结垢一般控制方法 (15)3.1.1物理条件控制法 (15)3.1.2从水中除去成垢物质 (15)3.1.3避免不相容的水混合 (16)3.1.4除垢剂控制法 (16)3.2 物理防垢技术 (16)3.2.1物理法防垢机理分析 (16)3.2.2物理法防垢技术 (17)3.3 化学防垢技术 (18)3.3.1化学防垢机理分析 (18)3.3.2化学法防垢技术 (19)4 注水井结垢预测方法研究 (20)4.1结垢趋势预测模型 (20)4.1.1推荐方法——Oddo-Tomson饱和指数法 (20)4.1.2其他方法 (21)4.2 用Oddo-Tomson饱和指数法预测硫酸盐和碳酸盐结垢 (22)4.2.1硫酸盐垢的饱和指数方程 (23)4.2.2如何预测硫酸盐结垢 (25)4.2.3碳酸盐垢的饱和指数方程 (26)4.2.4如何预测碳酸盐结垢 (27)5 注水井结垢预测计算机程序设计 (28)5.1 程序设计工具 (28)5.2 用Oddo-Tomson饱和指数法预测注水井碳酸盐结垢计算机程序 (28)5.2.1程序代码 (28)5.2.2程序界面 (30)5.2.3实例运算 (30)5.3 用Oddo-Tomson饱和指数法预测注水井硫酸盐结垢计算机程序 (32)5.3.1程序代码 (32)5.3.2程序界面 (34)5.3.3实例运算 (34)6 结论与建议 (35)6.1 主要结论 (35)6.2 对今后工作地建议 (36)致谢 (38)参考文献 (39)1 绪论1.1 油田结垢概论1.1.1油田生产系统的结垢问题概述在油气田生产过程中，油、气、水和泥浆是都需要经过底层或管道运输的流体，当诸如温度、压力、酸碱度等条件发生变化时，在底层通道或传输设备中都有可能产生油垢、水垢或泥垢。
注水管线及注水井结垢原因分析及防治措施分析
注水管线及注水井结垢原因分析及防治措施分析摘要：石油产业是我国最重要的，关乎国民生计的产业之一，石油开采能够对人民的生活质量产生直接影响。
然而，在相关工作开展时，石油设施中注水管线及注水井的结垢问题，会导致石油的开采效率降低，使得石油企业的经济效益降低，对社会的发展产生了不利影响。
基于此，本文首先分析注水管线及注水井结构的原因，并对结构的防治措施进行研究，以供参考。
关键词：注水管线；注水井；结垢引言在石油工程中，注水管线和注水井是十分重要的部分，其能够使油层的压力保持在理想的状态，为石油开采的效率提供保障。
然而，受到多种因素的影响，注水管线与注水井中会产生垢状物，如果垢状物积累到一定的程度，会对注水的压力造成负面影响，不利于油层压力的保持。
就目前而言，常见的结垢原因主要有水质、管道设计等，只有了解垢状物形成的原因，才能够保证注水管线与注水井的通畅性。
1.注水管线及注水井结垢的原因注水管线和注水井结垢是指管道或井壁上的沉淀物或积垢，这些沉淀物或积垢会降低注水效率、增加维护成本，并可能损害注水系统的正常运行。
注水管线和注水井结垢的原因有以下几种：第一，水质问题。
如果注水管线与注水井中的水含有大量的杂质、微生物、钙、镁、铁等离子体，这些物质会在管壁或井壁上逐渐沉积，并在长期的作用下结垢。
第二，管道设计问题。
如果注水管线中含有管道弯曲、截面变窄等设计缺陷，则十分容易引起水流速度的变化，从而造成管壁上的物质沉积，形成垢状物。
第三，水流状态问题。
注水管线与注水井中的水在流速不稳定的情况下，其中的物质会在管道中沉积并逐渐结垢。
第四，温度问题。
如果注水管线与注水井中的水温过高，会加速水中杂质的沉淀，形成结垢。
第五，水压问题。
在注水管线与注水井中，过高或过低的水压都容易导致水中的物质在管道中沉积结垢。
如果水压过高，可能会导致水垢的密实度逐渐增加；如果水压过低，可能会导致水沟沉淀的量逐渐增大。
第六，化学反应问题。
在注水管线与注水井中注入的水可能会与地层岩石中的矿物质发生化学反应，形成固体沉淀，从而导致结垢。
油田结垢问题及高效防垢技术综述
油田结垢问题及高效防垢技术综述防腐能力强、长久耐用的特性，使得相关技术已在结垢结蜡严重的油田工况得到广泛应用。
油田结垢是一个普遍目棘手的问题，其产生原因多种多样，其中最为主要的有两大因素首先，地层水中高浓度的易结垢盐离子是结垢问题的一个重要来源。
在采油过程中，由于压力、温度或水成分的变化，原本处于化学平衡状态的盐离子会打破平衡，生成垢。
这些垢主要以碳酸钙为主，还可能混有碳酸镁、硫酸钙/镁等成分。
在我国，许多陆上油田的结垢问题大都由此引发。
其次，两种或多种不相容的水混合也是油田结垢的常见原因。
例如，在海上油田注海水开采过程中，地层水常含有钡锶离子，而海水含有大量的硫酸根离子，两者混合极易产生难溶的硫酸钡锶垢。
油田结垢带来的危害不容小觑。
首先，油层及近井地带的结垢会堵塞油气通道，降低油层渗透率，从而导致油井产液量下降，特别是在低渗透油田，这种影响更为严重。
其次，并筒结垢会增加抽油杆的负荷，降低泵效，甚至引发卡泵现象。
再者，集输管道和设备表面的结垢不仅影响运行效率，还可能造成垢下腐蚀，导致穿孔等安全隐患。
最后，注水系统的结垢会使注水压力上升，能耗增加，生产能力降低，为了应对油田结垢问题，业界采取了多种防垢措施。
其中，化学防垢技术是最为常用的一种方法。
目前，国内应用较多的化学防垢技术包括酸洗法和投加防垢剂法。
然而，酸洗法除垢的有效期较短，且返排液可能对环境造成污染。
而连续注入防垢液对泵的要求较高，操作也较为复杂。
针对以上问题，市面上还研发了一些新型的防垢设备和技术。
例如，带擦除机构管段式原油在线含水分析仪FKC02-CC就是其中的佼佼者。
这种仪器不仅适用于稠油和高含蜡原油工况，还能通过刮板的往复运动将探头上粘连的杂质去除，保证探头表面的清洁，从而提高仪器长期使用时的稳定性和精度。
物理防垢方法也在油田中得到了广泛应用。
这些方法通过物理手段阻止无机盐的沉除了化学防垢技术和新型设备，积，其作用原理包括振散作用、振壁作用、电解作用、电化学效应、磁场效应、辐射作用、催化作用等。
油田污水结垢机理及除垢防垢技术简介PPT课件
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。 垢沉积的热力学研究只是对溶液平衡状态的分析，至 于垢沉积过程、沉积速度、过饱和度的变化及其影响 因素，则还要从动力学角度进行研究。
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(3) 化学反应污垢 即在传热表面上进行的化学反应所产生的污垢。传热 面材料不参加反应，但可作为化学反应的一种催化剂。 例如，在石油加工过程中，碳氢化合物的裂解和聚合 反应若含有少量杂质，则可能发生链反应，从而导致 表面沉积物形成。
(4) 腐蚀污垢 即具有腐蚀性的流体或者流体中含有的腐蚀性杂质腐 蚀换热表面而产生的污垢。通常，腐蚀的程度取决于 流体的成分、温度及pH值。
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(2) 离子缔合理论模型
根据Bjerum原理，当两个不同电荷的离子彼此靠近到某一 距离时，它们之间的库仑力大于热运动作用力，就能形成 足够稳定的缔合新单元。缔合平衡如下：
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2、结垢与油田生产
在油田生产过程中，地下储层、采油井井筒、地面油气集 输系统内均可能产生无机盐结垢。油田水结垢给油田正常 生产带来的危害十分巨大，因此结垢问题已越来越引起人 们的关注。
目前，油气集输系统的结垢问题已成为我国各油田普遍存 在的问题。以胜利油田为例，目前胜利油田油井综合含水 平均高达92％，油井产出液中钙、镁离子和碳酸根离子浓 度偏高，有些甚至超过500mg/L，处于严重过饱和状态。 因此胜利油田许多油区的集输系统内结垢现象十分严重。 下表为结垢较严重的胜利油田纯梁首站（梁家楼外输水及 纯化外输水）的离子分析结果。从表中可以看出，这两部 分外输水中钙离子浓度均在400mg/L以上，同时碳酸氢根 离子和硫酸根离子浓度也很高。
第十章 油田水的防垢和除垢技术分解ppt课件
– 含盐量的影响 硫酸钡在水中的溶解度于碳酸钙一样，随着含盐量的增加而增加。
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铁沉淀物
来源
1 水中溶解的铁离子 2 钢铁的腐蚀产物
油田水的腐蚀通常是由溶解的二氧化碳、硫化氢和氧引起的，溶解 气体与地层水中的铁离子反应也能生成铁化合物。每升地层水中铁 含量通常仅几毫克。
(1)单元醇膦酸酯
分子式：
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(2)多元醇膦酸酯
分子式：
六元醇膦酸酯也是常用的膦酸酯。
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天然有机化合物防垢剂
• (1)丹宁 丹宁可防止溶解氧对阴极的去极化作用，或
在金属表面生成一种不透性的保护膜，还有一些 丹宁可改进自然形成的膜而增强保护作用。
• (2)磺化木质素 磺化木质素为造纸工业的副产物，具有来源
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影响碳酸钙结垢的因素
. 二氧化碳的影响： . 温度和压力的影响； . pH值的影响； . 盐量的影响。
. 溶解的盐效应 ：离子间的静电相互作用，使Ca2+ 离子 和CO32- 离子的活动性减弱，结果降低了这些离子在碳 酸钙固体上的沉淀速度，溶解的速度占了优势，从而 碳酸钙溶解度增大的现象。
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碳酸镁结垢因素分析
又pK等于pK2和pKSP之差(K2为HCO3-)的电离常数， KSP为碳酸钙的 溶度积) ，K也可又离子强度与水温的关系表中查得：
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碳酸钙结垢倾向性预测公式
SI=pH-K-p[Ca2+ ]-p[HCO3-]
式中： SI—— 结垢指数； pH——系统中实际pH值； pHS——系统中的碳酸钙达饱和时的pH值； K——常数，为含盐量，组成和水温的函数，可由离子强度与水温的
. 碳酸镁的溶解反应如下：
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注水开发油田油层结垢机理与防垢措施
【摘要】近年来，随着注水开采技术的逐渐成熟，油田的采油率得到了显著的提高。
然而因注水过程中引起的原有油层平衡的打破，造成了各种油层伤害问题的出现，最为典型的就是油层的结垢问题。
本文针对目前国内油田所面临的因注水开采而引起的油层结垢问题，通过试验模拟分析讨论了这类情况下的结垢机理，并对比以往的防垢措施，提出油田水源混配防垢法。
此种方法的工作机理是在地表通过采用地表水或油田污水与注入水以一定比例混配，提前去除水中的成垢离子，从而达到防垢的目的。
【关键词】注水油田油层结垢结垢机理防垢措施
1 油田结垢机理分析
1.1 油田结垢理论分析
油田注水开采系统结垢因素很多，但从结垢物的物质本质分析，其结垢物主要是由baco3、srco3、mgco3、caco3、caso4 、mgso4、srso4、baso4等物质组成，而这些沉淀的形成主要是注入水中的成垢阴离子与地层水中的成垢阳离子结合形成，即为采油系统中结垢的最直接原因。
鉴于此，要想有效的防止结垢的出现，只有最大限度的排除掉注入水中的成垢阴离子，并防止后续的baco3、srco3、mgco3、caco3、caso4、mgso4、srso4、baso4形成即可。
1.2 试验论证
试验设备主要包括：显微照相系统（主要包括高级体视显微镜，配摄像机、录像机、监视器、照相机等，可随时观察模型中流体运
行状态，随时录像、照相等），加压测试系统（通过采用氮气瓶或电子蠕动泵加压，从而用数字压力仪测量压力）以及辅助设备（主要包括机械真空泵、721分光光度计、数字浊度仪、过滤装置、加热装置等设备）。
试验模型主要采用曲志浩的真实砂岩微观模型制作技术方法，制作砂岩微观孔隙模型，进行试验验证。
试验方法主要是：在常温常压下，将地层水（油田污水）与注入水以不同的比例混合，静置一小时后，观察沉淀物的生成情况并记录；对沉淀生成完毕的上清液进行ph值测试并记录；在不同ph值下，上清液与地层水再次接触后，生成沉淀的情况进行比对分析记录；取出沉淀完全且静置后的上清液两等分，分别加入ca（oh）2，调节溶液ph值使其大于8.4，并对两份溶液同时加以高温高压（接近真实油层温度压力）处理，一段时间后对比观察现象并记录。
最后，进行驱替试验，采用真实的油田污水、注入水和砂岩微观孔隙模型，进行地层水—注入水反复驱替试验，在显微镜下观察发现：有大量结垢物出现，且由于结垢物的沉积堆叠，使得原来的大孔隙变成小喉道，甚至一些小的喉道被完全堵塞，且大通道中的沉积物对流体产生明显的阻力作用。
通过用地层水与防垢处理过的混合水在砂岩微观孔隙模型中混合，进行反复驱替试验，未出现结垢现象。
通过一系列的试验测试得出：混合水（注入水与地层水）结垢倾向远大于单一的地层水和注入水；当温度和气压上升时（接近地下真实油层气温气压），未加ca（oh）2调节ph值的上清液仍然会继
续产生沉淀，而对上清液加入ca（oh）2溶液，调节ph值达到8.4以上的碱性时，溶液中的成垢阳离子可最大化的生成沉淀；将地层水与注水以1：5的比例混合时，混合水的沉淀生成最完全，此时溶液中的结垢阳离子与结垢阴离子可充分接触反应，结垢完全；用经过试验处理过的上清液（混合水）作为油田注入水，可以有效防止结垢的产生。
2 新型油田防垢措施
通过上面实验的验证，可以得出新型油田防垢措施--油田水源混配防垢法。
此种防垢措施的工作机理是：通过对注入水在下井前进行预处理，去除注入水中的结垢阴离子，从而最大限度的阻止了其在井下的结垢。
其具体实施方法为：
（1）对当地油田的进行客观考察分析，充分了解其地层水以及注入水的基本构成以及一些特殊情况，核算出具体的混合比例，使两者在常温常压下充分混合后能够最大化的生成结构物（即沉淀），从而有效的去除混合水中的成垢阴离子；
（2）按照事先计算好的比例将注入水和地层水（或采油污水）进行充分混合静置，去除结垢物后，加入ca（oh）2调整ph至8.4以上，继续静置一小时以上；
（3）将静置一小时后混合水采样，进行物质组成分析。
将分析结果与初步设定注入水要求进行比对，调整相应配比参数，直至最后混合水达到注入水标准。
（4）按照合格调配比例，进行批量混配，从而得到除垢后的注
入水，即可用于油田注水生产。
3 结语
油田水源混配防垢法最大的优点在于改变了传统的先结垢再除垢的思路，防患于未然。
同时，它是把当地油田的地层水或油田污水作为除垢剂，通过在下井前提前消除注水中的结垢离子，从而提前清除了像碳酸盐垢、硫酸盐垢、铁的化合物等各种成垢物。
此种方法不仅摆脱了不同地质环境的限制，而且不再受气压温度等因素的影响，由于又是采用当地的油田污水作为除垢剂，因此适用于各种类型的油田。
在节省了大量的采油成本的同时，提高了油田的采出率，是一项十分值得推广的油田除垢新措施。
参考文献
[1] 仇朝军，杜贵林，李晓成，刘旭文，刘成，卢新鹏. 渤海某油田清污混注结垢问题综合治理研究[j]. 全面腐蚀控制，2012，（03）
[2] 方永春，林安邦，曾志伟，李建华. 大牛地气田回注井地层水与注入水配伍性实验研究[j].内蒙古石油化工，2012，（14）[3] 李建梅，习明安，周文. 燃煤电厂渣水系统处理实践[j]. 冶金动力，2012，（04）
[4] 徐仲其，李释然. 江汉油田注水开发储层物性变化趋势研究[j]. 新疆石油科技，2012，（01）
作者简介
刘亮（1983—），男，助理工程师，本科，于2008年毕业于大庆
石油学院应用化学专业，现任职于延长股份有限公司定边采油厂，从事化验工作。