張鵬飛

（長慶油田分公司超低滲透油藏第一項目部，甘肅 慶陽 745400）

一﹑地層結(jié)垢預(yù)測方法

具有代表性的預(yù)測模型包括：1952年 Stiff和 Davis，1969年 Skillman，1970年 Vetter和 Phlilips，1982年 Oddo和Tomson，1989年Todd和Yuan等。早期預(yù)測方法簡單，使用方便，但忽略了壓力﹑溫度﹑離子強(qiáng)度以及其它因素，使應(yīng)用的有效性受到影響。1994年Oddo和Tomson在以前的基礎(chǔ)上得到了更完善的預(yù)測模型。我國專業(yè)人士也編制了許多預(yù)測軟件，如袁明東等人的迭代法，吉林油田的PIOS，JHCPS軟件及朱義吾等人的SDCQPC系統(tǒng)，都是比較出色的軟件。

二﹑油田常見防垢方法

1 工藝法

工藝法防垢措施對于一切可能結(jié)垢的流體環(huán)境都有其特點和功效。但是，從垢物形成的外部條件來看，采用工藝法是有效的也是必要的。

工藝法的具體措施有：

① 正確選用注水水源，確保注入水與地層水在化學(xué)性質(zhì)上配伍，這就要求事先對地層水進(jìn)行必要的化學(xué)測試，掌握有關(guān)性質(zhì)數(shù)據(jù)；

② 控制油氣井投產(chǎn)流速和生產(chǎn)壓差，以免因此而加快垢物形成和生長；

③ 封堵采油井中的大小層段；采用有套層的裝置及管柱；

④ 提高管內(nèi)油水液流速度；

⑤ 人為地使井中油水混合液形成紊流狀態(tài)；

⑥ 加深泵掛深度；

⑦ 把尾管下至油層底部。

具體實施時，以上工藝法各有利弊，不可多種措施同時使用，應(yīng)根據(jù)油田的實際情況酌情選用。

1.1 油水混合物在井內(nèi)紊亂

可以使體系更均勻化，避免水相與管子，設(shè)備表面的直接接觸，從而減小了結(jié)垢的可能性。該方法只有形成油包水型雙相混合物時才有效，采用專用噴嘴，阻流器等即可形成紊流。不足之處是隨著CO2的放出，相應(yīng)地降低了碳酸鹽穩(wěn)定性，所以液體可能脫氣。

1.2 有選擇地封堵出水層和夾層

用來限制那些混合時能出現(xiàn)強(qiáng)烈結(jié)垢的水流，如果能夠避免不相容的水混合，就可以防止產(chǎn)生不溶性的沉淀物。如果一種水高含成垢陽離子，另一種水高含成垢陰離子，那么只要這兩種水混合，離子最終濃度達(dá)到過飽和狀態(tài)，就會產(chǎn)生結(jié)垢。所以在注水開發(fā)過程中，對一般的循環(huán)水，可以采用軟化水的方法，以減少或除去成垢離子。

1.3 增大油水流在管內(nèi)的流速

在流體流速高的時候，鹽的沉淀過程可以延緩，這是由于過飽和溶液在工藝設(shè)備中停留時間縮短以及微晶在設(shè)備內(nèi)表面附著強(qiáng)度有所下降的緣故?？梢杂眠@種方法保護(hù)個別區(qū)段，例如油水井，但是不能避免整個工藝循環(huán)中后邊和前邊區(qū)段的結(jié)垢，增加了水力損耗。

1.4 采用內(nèi)表面有涂層的管子及設(shè)備

采用內(nèi)表面有涂層（如玻璃鋼﹑特種漆等）的油管，這是轉(zhuǎn)移結(jié)垢點的局部措施，在某些重要部件上，如沉沒泵，可以采用這種薄膜涂層，會收到明顯的效果。

1.5 增加沉沒泵的下放深度

桿式泵或者電動沉沒離心泵下放到最大深度時多數(shù)情況下都能顯著地減少這些裝置里的結(jié)垢。因為這個時候，由于沉沒深度的增加而引起泵區(qū)壓力的提高，即使在高溫條件下也可以避免水的蒸發(fā)和CO2的釋放。

2 物理法

影響結(jié)垢的因素有溫度﹑壓力﹑水中含鹽量﹑pH值﹑成垢離子濃度以及水的流動狀態(tài)﹑管線形狀以及其它環(huán)境條件等，我們可以控制其中的某些條件，就可以改變鹽垢的析出程度。從設(shè)計角度來說，輸油管線的內(nèi)壁應(yīng)光滑或施以涂層，減少彎管，增加水的流速等。采用磁場﹑電場﹑聲波以及其它組合處理產(chǎn)出注入水。

2.1 磁防垢技術(shù)

水的磁處理方法比較廣泛的應(yīng)用于各種熱交換裝置和供水系統(tǒng)中，以防止形成致密的無機(jī)鹽沉淀物。無論裝置與設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點如何，磁處理水的本質(zhì)都在于使液體流經(jīng)一個或者幾個磁場，因此，實施的工藝流程非常簡單。前蘇聯(lián)阿塞拜疆石油科學(xué)研究設(shè)計院研制了一種磁處理裝置，它建立了多級順序相接的磁力線，這些磁力線極性交錯。裝置的各部件呈圓筒形，它們保證了磁場強(qiáng)度在工作間隙中均勻分布，同時還保證了混合物在所有工作間隙中等速運(yùn)動條件下的水力磨阻最小。

2.2 電極脈沖技術(shù)

帶電離子在直流電場作用下在一定介質(zhì)中所發(fā)生的定向運(yùn)動就是電泳。單位電場下的電泳速度稱為淌度或電遷移率，在無限稀釋溶液中（稀溶液數(shù)據(jù)外推）測得的淌度稱為絕對淌度。想象一個帶電離子在電場中的運(yùn)動情景，它除了受到電場力FE的作用外，還會受到溶劑阻力Ff的作用。一定時間（＜10-11s）后，兩種力的作用就會達(dá)到平衡，即FE =Ff，此時離子作勻速運(yùn)動，電泳進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。

3 生物法

生物法是最近幾年所提出的一項新的技術(shù)，是一種比較特殊的方法。在實際生產(chǎn)中對結(jié)垢和腐蝕控制觀察表明，由微生物產(chǎn)生的一些生物化學(xué)劑具有與防垢和防腐蝕化學(xué)劑相似的特性。

微生物生物化學(xué)劑（例如有機(jī)酸）能夠使陰離子粘合起來，并且因此限制其形成礦物沉積物的能力。同樣，微生物生物表面活性劑（鼠李糖和海藻糖糖質(zhì)）也有相似的作用。其它微生物化合物可能起生膜劑﹑給表面涂層和防止適于垢生長的晶核形成的作用。

三﹑結(jié)論與建議

1安塞油田以CaCO3垢型為主，占90%以上。

2影響結(jié)垢形成的因素一般為：成垢離子濃度﹑水的成分﹑壓力和溫度﹑pH值﹑潤濕性和粘附性。而導(dǎo)致這些因素變化的條件有：形成注入水與地層水在地層中混合；原油中的活性水溶性組分?jǐn)U散到水里；合成的化合物滲入水中；水中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為氣相；熱力學(xué)條件的改變；水的蒸發(fā)。

3除垢方法與防垢方法一樣，對于地面部分，可物理﹑化學(xué)方法結(jié)合，在地層則化學(xué)方法要經(jīng)濟(jì)的多。而物理法見效快，作用直接，適合與結(jié)垢特別嚴(yán)重的井及地面管線。

4安塞油田在清防垢過程中，采用擠注法﹑坐封器﹑防垢筒等方法，在一定程度上減緩了結(jié)垢趨勢。對于油田應(yīng)重點加強(qiáng)防垢，畢竟在形成垢以后再除垢會造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。

[1] 舒干，鄧皓，王蓉沙，油氣田防垢技術(shù)與應(yīng)用[J].油氣田地面工程（OGSE），1996，15（04）.

[2] 路遙，陳立滇.油田水結(jié)垢問題[J].油田化學(xué)，1995，12（03）.281—286.