【摘 要】
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受地形和成本制约,陕北油田双河联合站接收长2、长6、延8、延10等多层系来液,不同层位地层水的不配伍性导致地面集输管线结垢严重,结垢同时带来一定程度的垢下腐蚀,严重制约联合站的安全稳定运行,因此明晰结垢机理与程度并进行有效的防治具有重要意义。本文通过采出水水质特性、结垢产物组成分析,明确结垢产生的原因,并通过配伍性实验确定地层水之间的配伍性、结垢物成分和结垢量;针对双河联合站采出液体系特点,选择合
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受地形和成本制约,陕北油田双河联合站接收长2、长6、延8、延10等多层系来液,不同层位地层水的不配伍性导致地面集输管线结垢严重,结垢同时带来一定程度的垢下腐蚀,严重制约联合站的安全稳定运行,因此明晰结垢机理与程度并进行有效的防治具有重要意义。本文通过采出水水质特性、结垢产物组成分析,明确结垢产生的原因,并通过配伍性实验确定地层水之间的配伍性、结垢物成分和结垢量;针对双河联合站采出液体系特点,选择合适的清垢技术,同时分别对碳酸钙垢和硫酸钡垢溶垢剂进行实验探究,确定最佳清垢治理方案,最终通过现场适应性评价验证方案的可行性。所得主要结论如下:（1）双河联合站采出液水质复杂多变,不同层位水质差异悬殊,长2、长6层位地层水Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+离子含量高,CO32-、HCO3-离子含量较低;延8、延10层位地层水Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+离子含量很低,CO32-、HCO3-、SO42-离子含量高,延8、延10层位与长2、长6层位地层水相遇具有明显的结垢趋势;原油集输管线结垢产物主要以碳酸钙垢和硫酸钡垢为主,部分还含有硫酸钙、碳酸镁等;蒸汽加热盘管壁结垢产物为碳酸钙垢,管内堵塞物为碳酸钙垢与硫酸钡垢混合物,腐蚀挂片平均腐蚀速率为0.0027mm/a,符合行业标准,但局部点蚀严重,造成蒸汽加热盘管腐蚀穿孔,储罐内采出水进入蒸汽加热盘管导致炉水污染,加入100mg/L的XSYU-01缓蚀剂可明显抑制点蚀发生。（2）HEDP（羟基乙叉二磷酸）和DTPA（二乙烯三胺五乙酸）两种溶垢剂均在质量分数5%、温度60℃、反应时间1h时分别对碳酸钙垢和硫酸钡垢溶解效果最佳,其中DTPA对硫酸钡的溶垢率受p H值影响很大,在p H值为12时溶垢率最高;利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等手段对溶垢剂的机理进行探究,发现HEDP和DTPA能分别有效改变Ca CO3和Ba SO4的晶体结构,可降低清管器作业难度。（3）提出了一种复合式清垢工艺,SH-1、SH-2、SH-3、SH-4四种阻垢剂在100mg/L的用量下均能够通过晶格畸变作用改变生成无机盐晶体结构,极大地降低结垢产物与管线的附着力;利用FLUENT模拟出集输管线内流速最慢、结垢产物最易沉积的管段以确定清管器的最佳安装位置,对松散的垢进行定期清除,解决了由于多层位采出液不配伍造成的集输管线频繁堵塞问题,在低成本、高效开发中、老油田具有广阔的应用前景。
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