试析对油田集输管线结垢的认识及对策

2023-02-04

一、前言

油田的开发环节中都存在一个问题——油田集输管线结垢, 一般来说油田的地层水垢离子含量高与较高的矿化度、油井液量高、出砂频繁[1];企业为了取得较好的原油处理效果导致原油升温, 这都给结垢提供了良好的环境和物质基础, 管道的结垢问题逐渐凸显, 从而阻碍油田的正常运作, 因此对症下药, 采取措施可以增加油田集输管线的使用时间和提高油田开发综合效益。

二、油田集输管线结垢的情况分析

1. 油田集输管线结垢的原因

油田集输管线产生结垢现象有以下原因, (1) 油田水中富含盐离子, 其在适宜的温度环境中极易结垢, 企业在开采原油的环节中, 压强与温度逐渐下降, 固有的物质平衡环境会被破坏, 由此结垢就产生。 (2) 将两种以上相互间排斥的水融合为一体, 排斥水中的排斥水离子便会有化学反应, 垢就是其化学反应的衍生物。 (3) 在实行原油的开采过程中, 不管开掘出哪一种新物质, 原油固有的平衡结构都将被破坏, 结垢便随之出现。当然, 油田的品种不同, 以上原因何种占据主导地位也是有本质的区别。一般而言, 有结构发生变化时, 底下沉淀的物体都是难以溶解的盐类或反常溶解度的微溶盐类, 它们都有其自身的晶格, 单体的水垢密度非常坚硬而且密度极高, 往往盐类结晶的每一个环节与盐类的饱和程度都会被水垢所影响。

2. 油田集输管线结垢的弊端

油田集输管线有水垢现象后, 随之会带来一系列问题的出现, 油田集输管线也会存在一定的安全隐患。油田集输管线产生结垢后, 油田集输管线的横截面积会不断缩小;若相关设备的表层与油气管道相继出现结垢问题, 严重的会导致油田集输管线穿孔;要是换热机械设施的内部构造有结垢现象, 就会影响辐射管的传热效果, 从而设备的更新换代速度加快, 大幅度增加成本[2];在压力持续升高的环节中, 结垢后带来的其他物质将造成管道的堵塞及腐蚀, 对此影响企业对石油的成本控制。

3. 油田集输管线结垢的类型

油田集输管线结垢有不同的种类, 其中水垢便有各种类型, 但在油田的水中仅有极少数的聚集水垢, 在油田中频繁出现的水垢是碳酸盐垢, 其危害性很小, 使用酸性液体便可清除碳酸盐垢。存在较大安全隐患的是硫酸性盐垢, 这种硫酸性盐垢很难被清除。而且在实际的油田水中出现的水垢都是由多种物质成分组成, 即混合型水垢。硫酸钡垢、硫酸钙垢、碳酸钙垢与硫酸锶垢是安全隐患较大的几种水垢, 两种及两种以上的水融合到一起极易产生硫酸钙垢与硫酸钡垢, 并且硫酸镁垢和碳酸钙垢的可溶解度相对来说较小, 温度偏低的条件下就不会有这种类型的水垢出现。

二、避免油田集输管线结垢的对策

1. 接转站分水法

我国在预防油田集输管线结垢取得一定成效, 现场实际实行成效显著。预防油田集输管线结垢可以采用接转站分水法, 从根本上清除结垢的来源, 油田集输管线是低水输送或无水状态时, 其中的镁和钙离子会逐渐减弱, 只有微乎其微的水垢, 完全不阻碍集输管线的安全性。

2. 阻垢剂法

当前阻垢剂品种众多, 油田常运用阻垢剂来防垢, 但是阻垢剂也有自身的不足之处:在遇到高矿化度的油田水, 阻垢剂的预防效果大不如以往, 而且每个油田所采用频率较高的是聚合性阻垢剂, 若不注意投加的剂量会导致油田水的再次污染, 给采出水处理加大难度。并对新生成、已结晶的垢颗粒没有任何防治效果, 所以阻垢剂并不是能防治任何结垢。

3. 磁防垢技术

磁防垢技术和含盐量相关, 呈负比例, 油田的含盐量高, 其防垢效果较差。结合国内外的相关数据分析对比, 在含盐量不低于3000mg/l的水溶液适合使用磁防垢技术。

4. 超声波防垢技术

采用超声波防垢技术过程中, 我们观察到超声波在油田集输管中有明显的衰减现象, 近距离的介质效果明显, 远距离则反之, 由此看来超声波的技术还有待改进。

5.“除垢器”治理法

不管是超声波防垢或化学法防垢, 都是通过某种作用减少或阻止无机盐沉淀在系统壁上, 而不是从源头上把油井析出的垢离子作出彻底的清除, 并且油田集输管线的输送范围广、距离长, 原油本身的物理性质极其不稳定, 所以防垢效果不显著。根据油田集输管线结垢的原理, 设计出应对垢物的除垢器, 把沉积的成垢离子放置在研发的除垢器中, 可以有效地达到防垢效果[3]。除垢器的空间是有限的, 当除垢器的空间填满时, 必须对内部进行清洗, 确保油田集输管线的防垢性能。

6. 酸洗除垢法

将油田集输管线中已结垢的集输线路实行酸洗法, 复合酸与多元酸都是可适用的清洗液, 首先把清洗液放置集输管道2至3小时, 其次让垢物进行反应, 等待垢分解成细粉状态, 最后用水清洗干净即可。

结语

综上所述, 在我国的油田开采技术中油田集输管线的防垢治理是至关重要的, 油田集输管线使用时间长短与油气油田输送过程中的质量监管极其关键。因此, 相关管理部门有必要全方面的深入研究油田油气集输的构造及原理, 重视油田集输管网线路的漏洞与弊端, 仔细对其展开探讨, 设立行之有效的管理对策, 杜绝危险, 降低风险, 做好防治工作, 加大宣传力度, 有利于国内石油产业朝着稳定的方向前进, 也有利于在竞争中占据优势地位。

摘要：21世纪以来, 全球经济呈现出一体化的格局, 行业之间的角逐愈发激烈。作为国民经济命脉的支柱产业首当其冲受到挑战与强有力的撞击, 油田集输管线在油气油田输送中担当着不可估量的位置, 但由于其往往会腐蚀与结垢, 常会发生油田油气事故。若未及时处理, 严重阻碍油田公司的日常运转, 增加维修设备的开支, 由此拉低油田公司的经济效益。所以, 在面对油田集输管线中的结垢弊端问题必须找到行之有效的方法, 标本兼职, 防治结垢。本文从以下角度, 对油田集输管线结垢的现状分析以及应对措施作出探讨分析。

关键词：油田,结垢,防治对策