油井结垢原因及防垢剂优化应用

摘要：随着我国油田油井的深度开采，油田油井的结垢情况也出现的越来越多，油田井筒的结垢情况出现越多就会导致管道的产能降低，致使井筒内出现堵塞情况，严重的甚至影响原油生产设备。而若想有效的抑制油井中出现的结垢情况，较为有效的方法就是通过化学防垢的形式，选择合适的化学防垢剂实现防垢阻垢的效果。因此，本文就着重分析油井结构原因及化学防垢剂的选择，针对我国油井防垢除垢工作进行探讨分析，旨在为我国油田开采事业的进一步发展提供更多理论建议。

关键词：油井结垢；结垢原因；防垢剂

油井结垢情况是油田油井开采过程中较为常见的情况之一，由于结垢的部位经常处于井底或者管线中，这就容易造成堵塞情况，影响油井的正常开采效率与开采质量。针对油井的结垢情况与结垢原因，只有结合油井中的离子情况与油井中的结垢组成选用合理的防垢剂与防垢方式，才能降低油井中的结垢几率，提高油井开采效率与开采质量，使得油井开采工作得到稳定的提升与发展[1]。

1、油井结垢原因分析

油田油井在开采的过程中会出现环境的变化，较为明显的就是温度、压力、水成分以及各种水相混合的情况，这些水相混合导致了油井中的各种组织微生物成分出现了变化，进而生成结垢现象。结垢出现在油井中较为常见的部位就是在井底或者油井管线，这些地方出现了结垢在一定程度上会导致油井堵塞，严重的甚至影响正常开采，使得油井开采的效率、质量以及安全性降低。结合油井结垢情况与其中的微生物物质情况来看，在油井中生成的结垢主要是由碳酸盐、硫酸镁、硫酸钙以及碳酸镁等引起的。因此，本文在探究化学防垢剂的选择思路之前首先明确油井结垢的原因。

1.1结垢盐离子析出

基于油井中的结垢组成情况来看，在地层水位中所含有的结垢盐离子浓度较高，主要是在生产层位影响下基于采油方式的变化而出现的结垢情况，盐离子在生产层位中出现了采油方式及采油结垢的变化，水成分与压力、温度等因素出现了变化，这些变化会导致水中的盐离子析出，析出后的盐离子很难保证化学平衡，进而造成油井油管内管线温度的升高，压力反而会下降，水中矿物质及矿化程度也会相应上升，离子中的结垢情况进一步增多，进而使得结垢盐离子析出，使得水溶液中的pH酸碱度偏高[2]。

1.2相容水混合引发的结垢

在油井的原油开采过程中，由于各种离子之间出现了差异，就会导致不同水的混合，混合在一起之后，水离子中的成分相应的增多，各种不相容的水在混合之后导致结垢离子出现了反应，反应生成的结垢物不同，最终硫酸盐结垢与硫酸锶结垢、硫酸钡结垢的情况较为明显。

另一方面，由于外来液体而引发的结垢情况也较为常见，在液体的影响下，油井中存在的液体与外来的采出液体之间的配度较低，与地层不配伍的情况会导致油井井底与管线、井筒表面等部位出现反应，反应生成结垢情况，进而生成结垢。

1.3气驱或者化学驱引发的结垢

气驱或者化学驱也是引发结垢的一个重要因素，由于蒸汽驱油的过程中会造成各类碳酸钙、硫酸钙物质的沉积，物质沉积在二氧化碳的影响下，基于采油的过程就会出现不同程度的矿物质沉积情况，进而造成二氧化碳水中的酸性物质，物质中的溶解液体在碳酸钙的影响下混合于地层中，地层水受到周边油井的压力影响，从而导致碳酸钙的溶解度相应降低，地层中的孔隙就会相应沉积，沉积后的地层孔隙中的化学驱油在化学剂的注入之后生成结垢物质。比如说，碱驱与碱液中所注入的岩石物质会在化学反应与化学作用下的生成结垢物，而地下水中的地层水温度与压力、例子成分等也会发生变化，进而导致碳酸盐、硅酸盐、氢氧化物等结垢物质的出现与堆积，直接造成油井中的结垢生成[3]。

2、油田化学防垢技术概述

化学除垢技术是根据污垢的组成进行除垢的。原油中含有大量的油污、杂质，这些是导致管道结垢的原因。所以在进行化学除垢的过程中加入一些表面活性剂，例如烷基苯磺酸钠等，表面活性剂可以降低油污的表面张力，与油污部分杂质发生渗透和分散的作用，使油污从运输管道壁上脱落，对脱落下来的油污进行乳化，可充分发挥除垢剂作用。此时加入的表面活性剂不仅可以起到除油污的效果，还可以起到一定的缓解腐蚀作用。

在化学除垢的过程中，应用到的除垢剂（以盐酸为例）虽然可以和污垢进行反应将其溶解，但也会对运输管道产生一定的腐蚀作用。所以需要配置比例合适的化学除垢剂（其成分有盐酸、缓蚀剂、表面活性剂、纯化剂等），以缓解其在除垢过程中对管壁的腐蚀。

在水井中加入的化学防垢剂。化学防垢剂的防垢阻垢方式主要是基于油井中除垢剂的加入，在油井中实现结垢的离子反应，进而在聚合物阻垢剂生成之后，形成对阻垢与防垢的最佳效果，化学防垢剂主要是添加在油田的水井中，这样才能形成聚合物，进一步达到阻垢的效果。与此同时，通过防垢阻垢剂的加入，可以扩大防垢阻垢的体积，保证油井的增产，发挥化学防垢价值的最大化。

在选取合适的化学防垢剂之后，依照预期目标与防垢效果情况，结合实际的油品性质与结构的离子成分，进行对油流的配伍，配伍后防止防垢剂出现二次结垢的情况，在保证原油性能与品质的基础上实现防垢除垢效果。

3、油田井筒结垢后的化学防垢剂选择浅析

化学防垢剂的选择需要依照油井中的实际情况进行除垢，针对强磁防垢与化学防垢的差异，在不同的防垢处理过程中，依照固体防垢措施与强磁防垢措施进行对适用范围更小的防垢药剂进行选择，由于化学防垢剂本身存在较为明显的优点，所以在适用过程中应当基于具体油井的开采经验与开采实际。较为常见的化学防垢剂是聚合物型防垢剂、有机磷酸型防垢剂，在油田中通过这些防垢剂的应用，分离油水后，化验并分析水中的离子含量，达到最佳的防垢除垢效果。

在防垢除垢的过程中，针对化学防垢剂的选择及应用，较为常见的方式是地面间歇加药、地面连续加药以及吞吐加药三种方式。目前，我管理区采用的是三元防垢剂进行地面连续加药，其中选取了9口频繁垢卡井进行试验，试验井的平均卡泵周期为35天，通过选择合理的防垢剂并优化加药方案，试验井的平均卡泵周期延长至90天，达到了延长卡泵周期，降低生产成本的目的。

4、结论

总而言之，在油井中出现的结垢情况会导致油井中出现堵塞，严重地影响到了油井的开采效率、质量以及开采的安全性，在油井除垢防垢的过程中，通过化学除垢剂的合理选择与应用，可以有效地起到除垢防垢的效果。因此，在实际选择化学防垢剂的过程中应当基于防垢目标，针对不同结垢原因，结合离子情况记性分析，确认有效的防垢与剂量的基础上进行对除垢效果的最大化，提高油田油井生产中的最佳效益。

参考文献

[1]李琳.油井结垢原因及化学防垢剂的选用[J].化工设计通讯,2018,44(06):249.

[2]孙红霞.弱碱三元复合驱油井清防垢措施优化及效果[J].化学工程与装备,2018(01):87-94.

[3]杨建华,宋红峰,杨苏南.濮城油田化学法防垢､除垢技术[J].清洗世界,2017,33(01):13-18+36.