华池油田结垢原因及防垢研究

罐内液体液面高度变化; 加热及温控装置经设定后 自动控制加热和调整; 需要拉油时, 通过管道泵获取 泵压装车, 操作简便。 3 现场应用及效果评价
2007 年以来先后在江苏油田边缘区块阳 1- 4、 阳1- 5 井等30 口丛式井投运十五台多功能储油罐, 现场应用表明: 该装置满足了生产要求, 降低了工人 劳动强度, 保护工作环境, 节约投资, 且减少散热面 积, 降低热量损耗, 节约生产成本。计量均采用磁性 翻版液位计, 计量读数方便、准确。自主设计的抽心
1 结垢组分
华池油田 7 个转油站及 2 个拉油站、1 个计量站
均发现有结垢现象。
表1
部分井站结垢成分表
站名
结 垢速度 ( mm/ 年)
CaCO 3
CaSO 4
结垢物主要成分( % )
水分及 酸不溶物 FeCO 3 MgCO3 F e2O 3
有机物 ( 含 BaSO 4)
其他
华一转 2～3 41. 76 11. 66 8. 25 4. 30 4. 82 5. 00 22. 58 1. 63
出水存在较严重的不配伍性, 致使油田结垢愈演愈
烈, 油井井筒、地层和地面集输系统在生产过程中产 生了严重的结垢及堵塞[ 1] 。同时, 这些垢物为细菌提
供了很好的繁殖环境, 加快了井下油管、套管的腐蚀
速度, 缩短了井的寿命, 增大了开发成本, 给油田开
发带来了很大困难。因此, 防垢除垢对油田开发后期 油水井管理有重要的现实意义[ 2, 3] 。
华二转 20～30 53. 06 16. 44 4. 94 9. 50 0. 24 2. 70 12. 38 0. 74
华三转 5～10 43. 52 13. 28 7. 62 5. 12 4. 68 4. 18 19. 36 2. 24
华四转 5～10
0 14. 47 8. 37 1. 28 3. 80 8. 94 60. 64 2. 50
关键词: 油井; 防垢剂; 结垢 中图分类号: T E358+ . 5 文献标识码: A 文章编号: 1006—7981( 2012) 09—0019—02
华池油田由于地层渗透率低( 平均空气渗透率 为 1. 19×10- 3 Lm2 ) 、地层水矿来自百度文库度高( 最高达 238g/
L) 、水型差异大、注入水与地层水及不同层位的产
结垢矿物化学分析( 表1) 表明, 该区结垢矿物组 成较为复杂, 单井结垢多以 CaCO3, CaSO4 和 BbSO4 为主 的 混合 垢。集 输 管线 结 垢矿 物以 CaCO3 和 BaSO4 的混合垢为主, 多含有砂砾及粘土矿物。 2 结垢特征及机理 2. 1 从垢物成分上来说, 碳酸盐与硫酸 盐垢物并 存。而硅酸盐垢物少见。碳酸盐结垢是由二氧化碳 逸出重碳酸盐分解和水的不配伍性双重原因引起。 而硫酸盐结垢一般受物理因素影响主要是温度, 硫 酸钙会在高温换热面上脱水由石膏变为无水石膏, 而硫酸钡结垢对于压力和温度变化则不敏感, 主要 成因还是水的不配伍性。而硅酸盐垢物的来源是硅 质泥砂, 成因是高温面换热, 所以在油井并不常见。 部 分井区硫酸钡结垢日益严重, 如华池油田: 华 152 区注入水 SO4 2- 离子含量很高为 2199mg/ L, 与 P 26 - 10 井高 Ba2+ 地 层水相遇, 必 然产生大量的 难溶 BaSO4 垢。 2. 2 结垢物主要集中在射孔孔眼部位和尾管、泵等 采油管串的下部。由于射孔孔眼是井内压降梯度最 大的地方, 孔口节流使含有结垢物的饱和溶液受压 力突降和过滤的共同作用, 加速了垢物的结晶、析出 和沉降, 当井内液体流速低于垢物晶体的下沉速度 时, 这些沉淀物就以粗糙的管壁、砂粒、原油析出的 蜡等作为结晶核心, 逐步聚集、长大, 由于采油时液
2012 年第 9 期 内蒙古石油化工
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华池油田结垢原因及防垢研究
李亚峰, 刘 佳, 杨 杰
( 长庆油田第二采油厂, 陕西 庆阳 745000)
摘 要: 分析了华池油田油井结垢的特点和结垢物的组分及形成成因, 评价筛选了适合于华池油田 地层和地面使用的清防垢剂, 提出了解决该油田结垢危害的技术发展方向。
X 收稿日期: 2012- 03- 15 作者简介: 李亚峰( 1973- ) , 男, 工程师, 主要从事油田的开 发管理工作。
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内蒙古石油化工 2012 年第 9 期
流速度小, 对垢物的悬浮携带作用有限, 所以实际结 垢总是发生在管串下部。与油井结蜡有着完全不同 的机理。 2. 3 相对于集输系统而言, 油井结垢物晶体生长较 规则, 成分较单一。这主要与油井流速小, 井筒内温 差、压差变化平缓有关, 井筒内管流主要为夹有气泡 的层流, 介质环境相对稳定, 所以, 结垢物往往晶型 完整、层次分明、坚硬而致密。 2. 4 油井结垢中铁质腐蚀物、氧化产物含量很少。 主要原因是井底为相对缺氧的还原环境, 所以氧化 腐蚀的机会较小。但对套管已破漏的井例外。 2. 5 靠自然能量开采的区块, 单采同一水动力系统 时, 极少结垢, 不同水动力系统的层合采时, 也会产 生结垢, 但与注水油田相比, 无论从结垢量还是结垢 程度都要轻得多。 3 防垢技术 3. 1 防垢措施
式电加热棒, 保证了计量油箱与生产油箱均匀升温, 加热效果好, 维修方便。 4 结论 4. 1 多功能储油罐为自主研制的新型装置, “安全 实用, 简便经济”。 4. 2 多功能储油罐适应边缘区块油田开发的需要。
[ 参考文献]
[ 1] 万仁溥. 采油工程手册[ M] . 北京: 石油工业出 版社, 2000.
华五转 2～5
2. 16 18. 76 12. 35 6. 24 6. 75 6. 84 42. 25 4. 65
华六转 1～2
1. 85 15. 64 9. 21 6. 35 5. 29 11. 68 48. 63 1. 35
华七转 1～2
2. 35 12. 49 8. 17 7. 32 5. 71 13. 18 45. 76 5. 02
地层的防垢。在注入水中加入防垢剂。 井筒的防垢。采取每天定时由巡井工从套管口 加药, 每次药量视油井产水量大小而定, 一般定为20 ～ 50pp m。 偏 远井 和结 垢严 重 的井 下固 体防 垢 器配 合井口加药。 流程的防垢。普遍采用盐酸酸洗除垢, 硫酸钙垢 采用 ZHJ 系列综合解堵剂清洗, 并辅助以必要的钝 化、中和、煮炉等工序。 集输站点的防垢。新建和完善加药防垢流程。连 续投加巨力化工厂的 ZG 和 ZH 系列阻垢剂, 各站加 药浓度一律调整为 20ppm。 3. 2 防垢效果评价 参照石油 天然气行 业标准 SY/ T 56732- 93 《油田用防垢剂性能评价方法》, 对防碳酸钙剂和防 硫酸钡剂的效果进行评价( 表 2, 表 3) 。 从防垢率测试效果来看, ZH- 2 和 ZG- 558 对 碳酸钙的防垢效果最好。ZQ—558 和ZH—2 对硫酸 钡防垢效果最好。 4 结论及建议 4. 1 华池油田面广, 井、站分散, 各区块开采层位不 同、原油物性不同、结垢状况差异很大。针对不同的 结垢特点, 选用防垢效果的阻垢剂。 4. 2 从注水系统中投加防垢剂, 是防止油井结垢及