恩曼防垢器

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第二章
恩曼防垢器
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第二章
恩曼防垢器
工作原理
恩曼防垢器采用了一种由九种金属组成的特殊合金材料。合金
材料所包含元素的电负性比液相中的离子低，当与流体接触时，形 成一种特殊的电化学催化体，在多孔合金材料与流体间形成无数微
电场，使流体产生极化效应，改变流体的物理性质。
主要机理包括：
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1.极化机理
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2.胶体分散机理
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流体从合金材料中获得电子，使得流体中的胶体物质获得负电 荷而保持悬浮在溶液中，不吸咐到固体粒子上；而且负电荷使胶体 物质受到存在于流动水中的或者早已吸附到胶体物质上的这些离子 相互排斥，使胶体物质分散悬浮在溶液中随流体流走。不再作为粘 结剂使垢、蜡及固体杂质聚积、沉淀。
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油田防垢技术
3.现场直接观察
现场定期对结垢严重的设备、管线和阀门等进行检查，虽不能准 确定量但非常可靠。 4.生产动态分析 对于油井，可分析其产液量、产油量的变化及修井周期是否延长
来衡量结垢效果，如对油井产出水中的结垢离子和防垢剂浓度进
行长期检测，并可作出曲线进行分析。 对于注水井，可观察其压力和注水量的变化、定期测视吸水指数。
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除垢方法
1.机械除垢
机械除垢是利用防垢器、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。
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2.化学除垢
化学除垢是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进行
除垢。
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恩曼金属防蜡防垢防腐蚀工具（简称恩曼防垢器）用于解决结垢、 腐蚀、结蜡等污染问题的技术产品，其中对防垢效果尤为突出。 恩曼防垢器使用寿命一般为8年，超过8年后需要更换芯片。
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防垢措施
1.结垢预测
朗格利尔饱和指数法 斯蒂夫-戴维斯饱和指数法 里兹纳稳定指数法 2.避免不相溶的水混和
清污生产水和地下水的配伍性
注入水与地层水的配伍性
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3.控制PH值 PH值对碳酸盐和铁的化合物影响很大，降低PH值会增加它们的溶 解度。但PH值降低会使水的腐蚀性变大，所以此法并不广泛使用。 4.控制物理条件 影响结垢的物理因素有温度、压力、水流速度、管壁粗糙度，通 过控制这些条件增大垢的溶解度，减轻垢的沉积和附着。
恩曼防垢器
郭庆丰 2011.12.5
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结垢是在一定条件下，水相中某种盐
(Ca,Ba,Sr)出现了过饱和而发生析出和沉 淀的现象。
结垢分为三个阶段，即垢的析出、垢
的变大和垢的沉积。在这个过程中注意作 用机理为结晶作用和沉降作用。
地层结垢会造成地层堵塞，井筒结垢
会增大井下作业难度，地面系统结垢造成 管线、热交换器等堵塞。
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防垢效果观察
1.结垢挂片
用来检测垢沉积情况。结垢挂片至少钻6个孔。将挂片装入系统 中，使其平面与流动方向相对，这样就引起湍流，加重结垢趋势。
结垢挂片预先称重，取出后再称重，差值表示结垢量。
2.管道短节 通常使用的管道短节与防腐短节一样，定期拆下，测定结垢厚度 或将垢刮下称重。
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产品适用垢型
适用于防止油泥垢、水垢、腐蚀垢的产生。
可清除已形成的碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁、硫酸钡锶垢等。
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（1）当流体介质为水时，由于水分子是极性分子，水分子之间靠氢 键缔合，存在着电偶极矩的相互作用；由于合金材料与流体间因电 负性差而引起流体静电位变化，形成电场，从而导致水分子运动速 率加快，带动能量升高，而合金材料设计成多孔芯片串联使用，使 水分子运动速率持续加快，促进了氢键的断开，使原缔结大分子团 断裂成小分子团。另一方面水分子的固有偶极矩受电场力的作用， 偶极矩进一步增大，使分子变形，正负电荷重心偏离增大，易于与 水中钙镁离子形成牢固的水合离子，阻止了垢的形成。
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5.去除垢的组份 去除水中CO2、H2S等，可减小腐蚀产物铁化合物的沉积；利用加 热、化学沉积、离子交换法去除或降低水中的钙、镁的水的软化 处理，可有效防止结垢。 6.使用化学防垢剂 把少量防垢剂加入水中，通常能起到延缓、减少或抑制结垢的作 用。使用防垢剂是油田最常用、最可行的方法。
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钙镁离子和碳酸根离子被 相互隔开，运动速度和碰撞结 合概率大大降低，抑制了方解 石结晶盐（硬垢）的产生。
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（2）当流体介质为原油时，极化机理使原油中部分长链分子断裂成 较短链的分子，以及大分子团断裂成小分子团，使原油变得更“光 滑”，而改善流体的流动性。并且由于分子团变小，有利于原油中 的气体脱出，使合金材料具有了“脱气功能”。
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产品特点
防止和减少蜡、垢以及腐蚀的形成； 清除已经形成的蜡、垢和腐蚀； 无磁、无电、无需任何动力、不消耗任何能源； 是节能环保型产品，无需任何化学添加剂，不会污染所处理的流体； 工作条件不受压力、温度、磁场和其它因素的影响； 缩短设备和设施停工检修时间，节省维护费用； 节省化学剂处理成本； 节省油田热洗解堵的作业成本； 提高设备的工作效率、延长使用寿命； 安装简便，使用过程中基本上免维修； 可以根据现场应用条件提供特殊设计方案。