胡尖山油田集输系统多层系混输结垢治理

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摘 要：自胡尖山油田开发以来，地面集输系统都不同程度因结垢造成管线结垢、设备故障频繁等一系列生产问题，本文以多层系开采站点胡十五增为例，从站点投运、系统结垢、结垢治理等环节进行分析，通过现场应用情况，系统总结多层系混输系统结垢治理的有效方法和途径。

关键词：混输 结垢机理 治理措施

一、胡十五增压点概述

胡十五增投运于2011年7月，承接胡154东北区块原油接收、外输任务，开采层系包括长4+5、长7、长9，设计处理能力120m3/d，实际日处理量85 m3/d，综合含水47.8%，站内主要设备包括：SRU-120/25/F数字化撬装增压装置一套，CLSG（T）0.36-Y/4.0-A II/Q煤气两用常压热水锅炉两具，φ400气液分离器一具。

二、油田集输系统结垢机理分析

胡尖山油田现有各类站点83座，服役时间最长的站点近15年，随着运行时间逐渐增加，集输管道、加热设备因结垢造成的腐蚀、堵塞问题日渐突出，直接影响油田生产。

对于结垢机理原因分析，国内主要有五种理论：1）流体不配伍理论，2）油井生产流速及生产压差过大理论，3）热力学条件理论，4）固液界面压力场吸附理论，5）地层微生物活动理论，由于油田生产及油藏环境的复杂性，油田结垢均为多种理论共同作用的结果。

对地面系统结垢的影响因素总体包括：原始地层水成分、注入水水质及成分、温度、压力、流速和过流表面状况等。

三、胡十五增结垢情况及治理措施

1.第一阶段，流程结垢

2011年投运初期，添加ZG-108阻垢剂，添加浓度30ppm，，运行二十天后，站内设备包括外输泵、加热炉盘管、流量计及相应管线出现明显结垢现象，将化学助剂添加浓度增大至60ppm，防垢效果不明显。

2.第二阶段，结垢治理

2.1水样物理性质分析

取不同层位两口井水样进行配伍性试验，取安160-60井口水样，产自三叠系长4+5层，取安158-68井口水样，产自三叠系长7层。

2.2水中离子含量分析

经过对两个样品进行化验检测，其结果如下表一。

此二者水质主要特点是样品一矿化度高，成垢离子含量也高，样品二矿化度较低，成垢离子含量也较低。

3.2.3 垢样分析

于胡十五增区取垢样进行分析，主要以酸不溶垢（硅质垢和钡锶垢）为主，具体结果如下表：

2.4 分析结论

胡十五增所属各油井开采层位不同，长4+5采出水中含有大量的钡锶离子，而长7区块采出水中含有较高的硫酸根离子，在实验过程中二者混合后试管底部生成白色沉淀――硫酸钡，混合后最大钡锶结垢量高达800mg/L，站内取垢样分析，为酸不溶垢，垢型为钡锶垢，同配伍性试验结果相一致，同时在集输过程中，压力、温度、流态变化也是形垢的主要原因。

2.5 治理措施

针对现场结垢及室内实验情况，添加对钡锶垢具有较强防垢效果的SW-188阻垢剂，添加浓度60ppm，同时实验性安装超声波变频除垢仪器，EXNC400-4型超声波防垢除垢装置可根据垢样的不同成分经过自动变频系统设定频率调节波段。发射出不同频率的超音频脉冲信号，超声波脉冲作用于结垢金属管道及板壁上，使得金属、垢、液三相随之产生脉冲响应，达到除垢、防垢的效果。

使用15d后，站内结垢情况明显缓解。

3.第三阶段 优化防垢方式

3.1 2011年12月1日至2013年5月10日单独使用脉冲式变频除垢装置，站内无结垢现象。

3.2 2013.5.10-至今，后期因配件老化及安装点震动原因导致转化器基座固定松动，设备除垢效果减弱，采取超声波变频除垢仪器同化学助剂相结合的方式，为验证ZG-558化学助剂防钡锶垢效果，将前期ZG-188改为ZG-558配套使用，现场应用站内无结垢现象。

通过上表可以看出，第三、四、六时间段，站内设施及管道流程无明显结垢迹象，所采用清防垢方式符合现场应用要求。

四、实施效果评价

1.化学除垢同超声波除垢仪结合使用具有较好的清防垢作用，化学药剂添加浓度可依据结垢情况进行适当调整；

2.在增压点等小型站点，单独使用超声波除垢仪也可以起到较好的除垢效果，但除垢效果随设备老化、安装缺陷等问题会有一定的减弱；

3. SW-188和ZG-558防垢剂对钡锶垢均有较好的除垢效果。

五、结论

通过添加化学助剂及安装超声波变频除垢仪相结合的方式，可有效预防集输系统以BaSO4和CaCO3为主的混合垢的产生，在增压点等小型站点可单独使用仪器除垢，实现较好的经济效益。

不同站点对化学助剂添加浓度、脉冲变频式除垢仪安装数量、位置具有不同的使用要求，应当根据现场应用情况进行适当调整，可起的较好的清防垢的作用。