油田集輸管線(xiàn)集中除垢工藝研究與應(yīng)用

陳文娜

摘要：目前針對(duì)油田集輸管線(xiàn)的結(jié)垢常見(jiàn)、除垢的措施效果不明顯的現(xiàn)狀，分析了油田中含硫采出液結(jié)垢的影響因素，并在這個(gè)研究基礎(chǔ)上進(jìn)行集輸管線(xiàn)中集中除垢的設(shè)計(jì)與研究。在地面上通過(guò)人工模擬產(chǎn)出液的結(jié)垢環(huán)境，讓液體之中的結(jié)垢離子可以在特定的工藝條件之下迅速聚結(jié)析出并進(jìn)行清除，能夠有效的去除水中的結(jié)垢離子，改善水質(zhì)，還可以預(yù)防后續(xù)的工藝管線(xiàn)繼續(xù)結(jié)垢，充分保證油田的集輸管線(xiàn)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：集輸管線(xiàn)；集中除垢工藝；研究與應(yīng)用；影響因素

前言

在油田的生產(chǎn)過(guò)程之中，產(chǎn)出液會(huì)從井口、井筒再到地面的輸送系統(tǒng)，它的溫度、氣。油、水的平衡，配伍性等都在不斷變化，這種變化就會(huì)導(dǎo)致集輸管線(xiàn)結(jié)垢?，F(xiàn)在主要是使用化學(xué)或者是物理方法來(lái)進(jìn)行除垢，但是這兩種方式的除垢效果不明顯，集輸管線(xiàn)垢堵的現(xiàn)象普遍存在，嚴(yán)重影響了油田的正常生產(chǎn)。在進(jìn)行集輸管線(xiàn)的除垢工作的時(shí)候，研究人員提出了應(yīng)該轉(zhuǎn)變處理觀(guān)念，改變?cè)瓉?lái)的除垢理念，應(yīng)該進(jìn)行除垢。在對(duì)相關(guān)的油田分析輸出液的結(jié)垢影響因素的研究基礎(chǔ)上，研究與設(shè)計(jì)了在集輸管線(xiàn)中快速進(jìn)行集結(jié)聚垢集中除垢的相關(guān)工藝，通過(guò)在地面以上模擬結(jié)垢的環(huán)境，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行管線(xiàn)的除垢，保障油田的集輸管線(xiàn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

一、結(jié)垢的影響因素

1.原油的含水率對(duì)結(jié)垢的影響

鈣離子與鎂離子在水中的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在在油中的溶解度，原油中的含水率比較高，潛在的結(jié)垢可能性就會(huì)比較大。采用原油混合污水來(lái)研究含水率和結(jié)垢的關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候需要配制油水的總質(zhì)量為500g，室溫條件下放置30天，然后過(guò)濾出沉淀并進(jìn)行烘干稱(chēng)重。通過(guò)分析原油的含水量和結(jié)垢的關(guān)系就可以知道，采出液的含水率增加，結(jié)垢量也就隨之增加，當(dāng)含水量超出25%之后，結(jié)垢的增加幅度就會(huì)增加。應(yīng)該在含水率大于25%后，預(yù)先對(duì)原油進(jìn)行脫水。

2.流速和結(jié)垢的關(guān)系

將混合的采出液取出500g，并在一定的轉(zhuǎn)速之下攪拌30天之后過(guò)濾出來(lái)混合液中的沉淀，在進(jìn)行烘干稱(chēng)重，分析水流的速度和結(jié)垢之間的關(guān)系，兩者之間的關(guān)系就可以進(jìn)行。在其他的條件相同的時(shí)候，水流的速度越快沉淀就越少；在流速為2m/s以上的時(shí)候，沉淀的變化量不明顯；所以，應(yīng)該將水流的速度控制在2m/s以上。

3.溫度和結(jié)垢的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)該配置模擬水，測(cè)定溫度變化的時(shí)候水中的鈣離子與鎂離子的濃度。研究之后就可以發(fā)現(xiàn)：隨著溫度的升高，水中的鈣離子與鎂離子的含量逐漸減少，也就表示結(jié)垢量逐漸增加；當(dāng)溫度超過(guò)50°C之后，結(jié)垢的趨勢(shì)就比較突出。因此，水溫不要超過(guò)50°C。

二、集中除垢的工藝設(shè)計(jì)

集輸管線(xiàn)中快速集結(jié)聚垢與集中除垢的工藝主要是應(yīng)用豎并聯(lián)與橫串聯(lián)的方式來(lái)將各個(gè)除垢裝置連接起來(lái)，進(jìn)行定點(diǎn)的集中除垢。豎并聯(lián)的連接方式可以保證除垢的裝置“有備有用”，當(dāng)其中的一組除垢裝置需要進(jìn)行清垢的時(shí)候，就可以使用另外的一組除垢裝置來(lái)繼續(xù)除垢工作，確保生產(chǎn)工作的連續(xù)運(yùn)行；橫串聯(lián)的連接方式就可以依據(jù)集輸管線(xiàn)的結(jié)垢程度來(lái)選擇適當(dāng)?shù)拇?lián)除垢裝置單元，讓最后的工藝除垢效果更加徹底，讓后續(xù)的輸油管線(xiàn)不再結(jié)垢。

工藝中的單個(gè)的除垢裝置單元是由制式三通的不銹鋼筒體、管道的加熱器、篩網(wǎng)與不銹鋼的法蘭連接片等部分所組成。當(dāng)輸送介質(zhì)流過(guò)除垢的裝置時(shí)，加熱器就可以依據(jù)實(shí)際的需要來(lái)為液體提供一定的溫度；篩網(wǎng)降低了液體的流速，篩網(wǎng)的粗糙表面也會(huì)加速液體中的結(jié)垢離子析出結(jié)垢；不銹鋼的法蘭連接片為筒體中的連接密封的金屬構(gòu)件，它可以保證筒體的拆卸方便并進(jìn)行有效的密封；工藝中的控制閥門(mén)可以切換流程，保證不停產(chǎn)就可以清垢。

三、現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用

相關(guān)的研究人員在實(shí)際的油田進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)的集中除垢實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)的油井日均產(chǎn)出液為25t，產(chǎn)出液的平均含水率為26%，采出水的礦化度為59432.66mg/L，其中的鈣離子含量為1300.3mg/L，集輸管線(xiàn)中的結(jié)垢現(xiàn)象比較嚴(yán)重，每七天就需要進(jìn)行單井的集輸管線(xiàn)熱洗以及解堵工作，而且還要每隔45天進(jìn)行集輸管線(xiàn)的更換。

針對(duì)上面的實(shí)際情況，研究人員在油井的集輸管線(xiàn)上進(jìn)行集結(jié)聚垢與集中除垢的工藝。在現(xiàn)場(chǎng)安裝了兩組除垢裝置，根據(jù)實(shí)際的需求并聯(lián)或者是串聯(lián)，在工藝投產(chǎn)之后，就達(dá)到了預(yù)期的除垢效果。加熱器的溫度為55°C，間隔13天進(jìn)行1次除垢工作，裝置的筒身沒(méi)有明顯的結(jié)垢現(xiàn)象。這套裝置現(xiàn)在依舊在使用，運(yùn)行比較穩(wěn)定，后端的管線(xiàn)沒(méi)有明顯的結(jié)垢現(xiàn)象，確保了現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)工作順利進(jìn)行。

總結(jié)

集輸管線(xiàn)中的結(jié)垢現(xiàn)象與原油的含水率、流速、溫度等因素都有關(guān)系，通過(guò)研究上述的影響因素結(jié)構(gòu)現(xiàn)象的影響，探究集輸管線(xiàn)中的集中除垢的工藝，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)，就可以發(fā)現(xiàn)集輸管線(xiàn)的集結(jié)聚垢與集中除垢的工藝可以有效去除管線(xiàn)中的垢，通過(guò)除垢裝置的串聯(lián)或者并聯(lián)，就可以保證油井的不停產(chǎn)作業(yè)，提高油井的生產(chǎn)時(shí)間。

參考文獻(xiàn)

[1]夏瑋.油田集輸管線(xiàn)集中除垢工藝研究與應(yīng)用[J].油氣田地面工程，2016，35（02）：31-32.

[2]李東霞，王克鋒，蘇玉亮，等.油氣田開(kāi)采過(guò)程中H2S腐蝕影響因素研究[J].石油鉆探技術(shù)，2010，38（1）：93-95.

[3]王世強(qiáng)，王笑菌，王勇，等.油田結(jié)垢及防垢動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用研究[J].中國(guó)海上油氣（工程），1997（9）：39-41.

（作者單位：大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠(chǎng)

第二油礦北二一聯(lián)合站工區(qū)）