油田集輸管線集中除垢工藝研究與應(yīng)用

李守祥 滕威 段寶昌

摘要：進入當(dāng)前我國進入經(jīng)濟發(fā)展新階段，是經(jīng)濟增長由高速增長向高質(zhì)量發(fā)展階段，與此同時，經(jīng)濟全球化加劇，國際競爭日益明顯，這在國內(nèi)表現(xiàn)在各行各業(yè)內(nèi)的競爭當(dāng)中，傳統(tǒng)石油行業(yè)在此當(dāng)中也不可避免地受到了一定的沖擊與挑戰(zhàn)。作為油田油氣輸送的重要環(huán)節(jié)，油田集輸關(guān)管線的結(jié)垢問題會影響油氣輸送的質(zhì)量與效率，從而影響油田企業(yè)的經(jīng)濟社會效益，因此正確認識油田集輸關(guān)管線的結(jié)垢問題，并制定有效的對策是提升油田企業(yè)效益的關(guān)鍵之一。本文從油田集輸管線除垢工藝角度出發(fā)，分析油田集輸管線結(jié)垢圓心，并提出相應(yīng)的除垢工藝的應(yīng)用對策，以期對油田集輸管線除垢方面有所幫助。

關(guān)鍵詞：油田集輸管線；集中除垢；原因分析；對策應(yīng)用

一、前言

在油田企業(yè)油田生產(chǎn)過程之中，從產(chǎn)出原油由井筒，井口到集輸系統(tǒng)運輸，其溫度、壓力、水、油、氣的平衡配比均在時時發(fā)生微妙地變化，這些變化累積到一起導(dǎo)致集輸管線結(jié)垢。目前大多數(shù)油田企業(yè)主要以化學(xué)藥劑除垢或是物理除垢的方式除垢，但是這些方法污染環(huán)境、除垢效率低下，導(dǎo)致除垢效果有限，使集輸管線結(jié)垢問題得不到有效解決，從而影響油田企業(yè)的正常生產(chǎn)運營。

二、油田集輸管線結(jié)垢的影響因素

1.原油含水量

導(dǎo)致油田集輸管線結(jié)垢的直接因素是鎂、鈣等離子，這些離子往往溶于水中，所以原油的含水量是油田集輸管線結(jié)垢的影響因素之一，原油的含水率越高，其結(jié)垢概率與結(jié)垢量也就越大。

研究表明，放原油的含水率超過24%后，結(jié)垢速率加快，結(jié)垢趨勢增幅加大，結(jié)垢量增加，因此，在原油運輸之前應(yīng)當(dāng)對原油含水率進行分析，對含水率超過24%的原油進行脫水分離。

2.原油流速

經(jīng)試驗表明，原油流動速度與輸油管線結(jié)垢情況存在一定比例關(guān)系，在其它條件不變的情況下，原油流動速度越快，其沉淀越少，油田集輸管線結(jié)垢越少。當(dāng)原油流速低于在1米/秒或高于2米/秒時，結(jié)垢量變化不明顯，原油流動速度在1米/秒至2米/秒之間時，結(jié)垢量變化顯著，因此，油田集輸管線中原油流動速度最好保持不低于2米/秒。

3.原油所處溫度

原油所處溫度與結(jié)垢量與存在一定比例關(guān)系，以原油中鈣、鎂離子（結(jié)垢的主要成分）濃度雖溫度變化為例，隨著溫度的升高，鈣、鎂離子含量減少，表示結(jié)垢量增加，其中，50℃是一個分界點：低于50℃，結(jié)垢量變化不大；高于50℃結(jié)垢量驟增。

三、油田集輸管線除垢工藝[1][2]

當(dāng)前油田集輸關(guān)心啊集中除垢工藝主要采用串聯(lián)與并聯(lián)的連接方式連接各個除垢設(shè)施，進行定時定點集中除垢。其中串聯(lián)的連接方式保證除垢質(zhì)量，經(jīng)過除垢設(shè)施層層“過篩子”，管線中的結(jié)垢量比最初明顯減少，剩余油垢水垢也比較細小，對整個原油運輸影響不大；并聯(lián)連接方式減少“落網(wǎng)之魚”有效處理在串聯(lián)除垢中遺漏的油垢水垢。這樣的除垢工藝有一定效果，但是為了使除垢更徹底有效，最好有針對性地進行防垢除垢。

1.中轉(zhuǎn)站分水

可以在原油計入油田集輸管線前設(shè)立原油含水率監(jiān)測點與油水脫離點，時刻監(jiān)測原油含水率，對含水率超過24%的原油及時進行脫水。原油脫水處理會大量降低鈣鎂離子含量，從根本上破壞水垢的成分從而減少水垢產(chǎn)生的概率。

2.加藥防垢

現(xiàn)階段，加藥除垢措施也可以有效減少油田集輸管線中結(jié)垢問題，通過酸性除垢劑進行除垢，可以比較徹底將水垢祛除，但是這也存在一定局限性：首先去垢劑的成分多為酸性，容易導(dǎo)致酸性污染，這提高了環(huán)境成本；其次，當(dāng)前除垢劑為批量生產(chǎn)，對部分水垢的祛除沒有針對性；最后，去垢劑對即將生成的垢粒和已經(jīng)結(jié)晶的垢粒來說基本是無用的。所以加藥除垢的方法不能成為主要除垢工藝，只能在一定程度上起到補充作用，利用加藥除垢時，必須要注意微小垢粒的祛除情況。

3.用磁防垢

研究表明，用磁防垢雖不能全面防垢，但是在含鹽量不超過3000毫克/升的水溶液中，用磁防垢效果明顯。對此，我們可以對原油進行分層，將符合這一條件的原油分離出來形成單獨運輸管線，用磁防垢。

4.超聲波除垢防垢

超聲波除垢的原理是利用超聲波的高頻振動將附著在管線中的垢粒震動下，從而進行除垢，這種除垢方式適用于管線壁較薄的情況，對集輸管線壁薄的管線有著明顯作用。

5.除垢器除垢

考慮到我國國情—占地面積大、幅員遼闊，導(dǎo)致我國油田集輸管線輸送距離長，覆蓋面積廣，以上四種除垢防垢措施不便普及，因此，我們可以依托關(guān)心啊結(jié)構(gòu)原理，采用除垢器除垢，將出除垢器內(nèi)置運輸管線內(nèi)壁，在成垢離子沉淀在除垢器中，并定時以器械手段剝離除垢器，并進行酸洗，保證了除垢防垢效果。

四、結(jié)語

油田集輸管線結(jié)垢問題關(guān)系到企業(yè)的效益問題，必須得到重視，通過以上論述，我們認識到了油田集輸管線結(jié)垢的影響因素及其結(jié)垢危害，所以采取上述除垢防垢措施是必不可少的。如今油田集輸管線除垢工藝還不盡完善，相關(guān)研究人員應(yīng)當(dāng)盡力研究更為先進合適的除垢工藝，從而減少企業(yè)更換油田集輸管線及相關(guān)設(shè)備的頻率，提高企業(yè)效益。

參考文獻

[1]馮小英，司建元，何賽.油田集輸管線集中除垢工藝研究與應(yīng)用[J].石化技術(shù)，2018，25（11）：213.

[2]夏瑋.油田集輸管線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.

（作者單位：1.大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠；

2.大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠；

3.大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠）