扶余油田油井结垢机理及治理

2011年第10卷第18期

扶余油田油井结垢机理及治理

□王宇超

【摘要】油田油井结垢是石油生产领域不可回避的课题。本文基于扶余油田油井结垢的实际，介绍了油田油井结垢产生的原因，探讨了油田油井结垢对生产的重要影响，并提出了积极的改进措施，践证了科学的治理实践。

【关键词】扶余油田；油井结垢；原因分析；革新措施

【作者简介】王宇超（1969．11 ），男，吉林扶余人，吉林油田扶余采油厂采油高级技师；研究方向：油井作业及应用科技

一、油田油井结垢对生产的重要影响

（一）结垢对油井的影响。一是结垢影响了油井产能的发挥，每年因结垢影响油井产能在2000吨以上。二是油井维护性作业工作量增大，每年因腐蚀、结垢造成油井上修占维护性作业井次的28%左右。三是增产措施受到制约，压裂遇阻井比例由2005年的7．8%，上升到2010年的14．9%。

（二）结垢对水井的影响（使注入压力逐年上升）。一是清水与污水混合产生碳酸盐析出。在地面管线中由于水温较低，结垢现象不明显，但进入地层后随着温度的逐渐升高结垢趋势加剧，主要结垢点在注水井井底附近，是注入压力升高的原因之一。二是地层水与回注水混合产生碳酸盐析出。注入水与地层水在地层温度条件下再次结垢，这也是造成注入压力逐渐升高的原因之二。三是地层水在采出的过程中，随着压力降低，尤其是二氧化碳分压的下降，碳酸盐溶解度降低，造成碳酸盐析出，地层压力越高，二氧化碳气体含量越高，结垢现象越明显。

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启动压力注水压力

二、油田油井结垢的规律性认识

（一）区块平面结垢规律认识。平面结垢井主要分布在注水强度较大，油井受效较好、受效历史较长的主力区块；通过油井平面结垢分布规律也可以说明油井不结垢的区块也是油井注水受效较差，注采关系失衡，注水利用率低，说明注水井存在问题，非油层吸水较多。

（二）结垢程度和部位的认识。结垢部位在动液面以下，油井下部油管、抽油泵、活塞及花管上结垢严重。射孔段以下部位较严重，一般结垢程度在3 8mm。更有严重的达到12 15mm，下图为油管外壁结垢样品：

（三）结垢速度。结垢厚度的增长速度：0．2mm 0．4mm/月左右。四队区块通过对15 6．4．17 9．1等16口高产液量、含水高的井三年修井跟踪结垢情况描述。结垢速度在0．

4mm 0．5mm/月，对的酸化后的井统计，结垢速度在0．1 0．2mm/月左右。

三、采油四区油井结垢机理研究报告

（一）原因分析。

1．水质情况分析。

（1）注水开发情况。从采油一区结垢情况统计资料分析发现，注水开发时间越长，注水强度越大，油井受效越好的区块油井结垢越严重．结垢井主要集中在该区的主力区块．而油井受效差，注采关系失衡，注入水利用率低的区块不结垢，说明注水存在问题，主力油层吸水能力差，非油层吸水好。

（2）注入水、地层水、采出水矿化度对比。采油院对采油四区的注入水、地层水、采出水矿化进行对比见表，结果表明：四区地层水矿化度较高（6115．0PPM），且成垢离子含量较高（Ca、Mg离子的浓度为216．11PPM）；水源井水的矿化度虽然不高（618．14ppm），但其中的钙、镁离子浓度高（192．36ppm）；回注污水的矿化度为3379．68ppm，钙、镁离子浓度为94．12ppm，碳酸根的浓度为1280．42ppm；联合站泵入口处的总矿化度为2178．87ppm，钙、镁离子浓度为121．81ppm，碳酸氢根的浓度为932．56ppm硫酸根的浓度为567．20ppm．由以上数据可以看出，各种水的总矿化度虽然比地层水低的多，但钙、镁离子、碳酸氢根、硫酸根成垢离子浓度都较高，与地层水相接近，这是油井结垢的客观因素。扶余油田属于低渗透、裂缝性砂岩油藏，目前已进入注水开发后期，油井含水均已达到90%以上。地层水伴随着注入水采出，导致采出水

2011年第10卷第18期

住宅现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因与防治

□季桂梅

【摘要】现浇钢筋混凝土楼板裂缝是工程常见的质量通病。文章分析了住宅现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因，并从设计和施工两方面提出防治对策。

【关键词】钢筋混凝土；楼板裂缝；产生原因；防治措施

【作者单位】季桂梅，吉林省白山市房产房权管理处

随着城市住宅建设步伐的加快，不少住宅小区相继建成，许多住户陆续搬进新居，他们对住房的质量要求越来越高，尤其对一些现浇钢筋混凝土楼板出现的裂缝情况非常关注，担心这些裂缝最终会引发不安全事故。因此，分析现浇钢筋混凝土楼板裂缝的原因及探索裂缝的防治措施具有极强的现实意义。

一、住宅现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因

混凝土的收缩变形是混凝土的固有特性，主要表现形式为浇筑初期（终凝前）的凝缩变形、硬化过程中的干缩变形、在恒温绝湿条件下由凝胶材料的水化作用引起的白生收缩变形和温度下降引起的冷缩变形。影响混凝土收缩的因素主要有水泥品种、骨料品种和含泥量、混凝土配合比、外加剂种类及掺量、介质湿度和养护条件等。与构件施工时最大连续边长成正比。当现浇钢筋混凝土楼板收缩受到其支承结构的约束，板内拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，就会产生裂缝。

（一）浇筑初期（终凝前）的凝缩变形。凝缩变形产生的裂缝发生在混凝土结硬前最初几小时内，通常浇后24h即可观察到。这种裂缝有两类：一类是由于塑性混凝土下沉产生的裂缝，在梁、板中都有可能产生；另一类是塑性收缩裂缝，常出现在板中，裂缝呈不规则的鸡爪状或地图状。凝缩变形产生的裂缝多与混凝土的泌水现象有关。新浇筑的混凝土经压实后，由于重力作用，重的固体颗粒向下沉，迫使轻的水向上移，即所谓”泌水”。当固体颗粒彼此支撑不再下沉，或

矿化度逐年升高、成垢离子浓度也逐年升高；有的井出水矿化度已达到或超出地层水。在采油过程中，流体由地层、井底、井桶的温度、压力等条件的变化促成垢的生成、并在油井近井地带、套管炮眼及井筒管柱、抽油设备上沉积，严重影响油井的正常生产。

（3）注水水质不合格导致结垢。注水开发油田多采用水源井清水与油井产出污水净化后复配注入的方式．而采油四区的油井采出污水中的碳酸根浓度较高，钙镁离子浓度很高；水源井清水中的钙镁离子浓度较高，而且其中的三价铁离子、溶解氧、机械杂质、细菌等含量远远超过标准要求，用这样的水源井水与产出污水复配注入地层，必然导致地层的结垢、腐蚀。由此可见，采油四区主体区块结垢日趋严重的主要原因是地层水的成垢离子浓度较高；随着注入水采出的油井产出水中成垢离子逐年升高。注入水水质严重超标也是导致油井结垢的原因之一。

2．部分油井结垢分析。利用EDAX能谱仪和S－2700电镜扫描仪对垢样进行组样分析发现无机垢占50%以上，而无机垢中碳酸钙、碳酸镁等酸溶性垢占75%以上。

（二）室内实验。为了更好地发挥化学助剂在油田生产中的作用，通过对结垢块厚度和程度的分析，分别采取5 8%的浓度进行实验。3mm以下垢厚度，正常5%即可将垢块溶解；在4 6mm垢厚必须浓度达到8%才可以溶解（实验温度27 30度，压力为大气压）。考虑地层含水较高，对一般井处理浓度6．6%（因为在井下药液将被稀释）。以上实验数据是由钻采院化验室所提供的。

三、结语

通过平面结垢认识、机理研究可以看出：一是部分结垢严重的井，影响油井免修期和单井产量，有的甚至造成地层堵塞，油井不出油甚至停井。二是通过结垢分布规律可以看出，油井结垢严重的区块，正好是注水效益好、注水开发早的区块；相反注水效果差或吸水指数差的区块结垢就较轻。三是治理应遵循全面治理，防治结合的原则。如果我区要维护油井正常生产，每年必须对部分油井进行酸化。建立酸化档案，并建立酸化周期；必须解决注水水质问题，尤其是污水回注的处理。在联合站在污水中加入杀菌剂、缓释阻垢剂、净水剂；对因套管内径结垢导致增产措施无法进行的生产井，采取机械刮套除垢除垢，保证增产措施正常进行；针对有结垢史的油井结合作业进行在泵下加一定剂量的防垢块、或增加花管长度、尾管，等措施从而减缓结垢速度。井筒内不出砂及泥浆的井，可考虑去掉滤网等方法增加进油通道，从而延长油井免修期。