油田集输管线集中除垢工艺研究与应用

李守祥 滕威 段宝昌

摘要：进入当前我國进入经济发展新阶段，是经济增长由高速增长向高质量发展阶段，与此同时，经济全球化加剧，国际竞争日益明显，这在国内表现在各行各业内的竞争当中，传统石油行业在此当中也不可避免地受到了一定的冲击与挑战。作为油田油气输送的重要环节，油田集输关管线的结垢问题会影响油气输送的质量与效率，从而影响油田企业的经济社会效益，因此正确认识油田集输关管线的结垢问题，并制定有效的对策是提升油田企业效益的关键之一。本文从油田集输管线除垢工艺角度出发，分析油田集输管线结垢圆心，并提出相应的除垢工艺的应用对策，以期对油田集输管线除垢方面有所帮助。

关键词：油田集输管线；集中除垢；原因分析；对策应用

一、前言

在油田企业油田生产过程之中，从产出原油由井筒，井口到集输系统运输，其温度、压力、水、油、气的平衡配比均在时时发生微妙地变化，这些变化累积到一起导致集输管线结垢。目前大多数油田企业主要以化学药剂除垢或是物理除垢的方式除垢，但是这些方法污染环境、除垢效率低下，导致除垢效果有限，使集输管线结垢问题得不到有效解决，从而影响油田企业的正常生产运营。

二、油田集输管线结垢的影响因素

1.原油含水量

导致油田集输管线结垢的直接因素是镁、钙等离子，这些离子往往溶于水中，所以原油的含水量是油田集输管线结垢的影响因素之一，原油的含水率越高，其结垢概率与结垢量也就越大。

研究表明，放原油的含水率超过24%后，结垢速率加快，结垢趋势增幅加大，结垢量增加，因此，在原油运输之前应当对原油含水率进行分析，对含水率超过24%的原油进行脱水分离。

2.原油流速

经试验表明，原油流动速度与输油管线结垢情况存在一定比例关系，在其它条件不变的情况下，原油流动速度越快，其沉淀越少，油田集输管线结垢越少。当原油流速低于在1米/秒或高于2米/秒时，结垢量变化不明显，原油流动速度在1米/秒至2米/秒之间时，结垢量变化显著，因此，油田集输管线中原油流动速度最好保持不低于2米/秒。

3.原油所处温度

原油所处温度与结垢量与存在一定比例关系，以原油中钙、镁离子（结垢的主要成分）浓度虽温度变化为例，随着温度的升高，钙、镁离子含量减少，表示结垢量增加，其中，50℃是一个分界点：低于50℃，结垢量变化不大；高于50℃结垢量骤增。

三、油田集输管线除垢工艺[1][2]

当前油田集输关心啊集中除垢工艺主要采用串联与并联的连接方式连接各个除垢设施，进行定时定点集中除垢。其中串联的连接方式保证除垢质量，经过除垢设施层层“过筛子”，管线中的结垢量比最初明显减少，剩余油垢水垢也比较细小，对整个原油运输影响不大；并联连接方式减少“落网之鱼”有效处理在串联除垢中遗漏的油垢水垢。这样的除垢工艺有一定效果，但是为了使除垢更彻底有效，最好有针对性地进行防垢除垢。

1.中转站分水

可以在原油计入油田集输管线前设立原油含水率监测点与油水脱离点，时刻监测原油含水率，对含水率超过24%的原油及时进行脱水。原油脱水处理会大量降低钙镁离子含量，从根本上破坏水垢的成分从而减少水垢产生的概率。

2.加药防垢

现阶段，加药除垢措施也可以有效减少油田集输管线中结垢问题，通过酸性除垢剂进行除垢，可以比较彻底将水垢祛除，但是这也存在一定局限性：首先去垢剂的成分多为酸性，容易导致酸性污染，这提高了环境成本；其次，当前除垢剂为批量生产，对部分水垢的祛除没有针对性；最后，去垢剂对即将生成的垢粒和已经结晶的垢粒来说基本是无用的。所以加药除垢的方法不能成为主要除垢工艺，只能在一定程度上起到补充作用，利用加药除垢时，必须要注意微小垢粒的祛除情况。

3.用磁防垢

研究表明，用磁防垢虽不能全面防垢，但是在含盐量不超过3000毫克/升的水溶液中，用磁防垢效果明显。对此，我们可以对原油进行分层，将符合这一条件的原油分离出来形成单独运输管线，用磁防垢。

4.超声波除垢防垢

超声波除垢的原理是利用超声波的高频振动将附着在管线中的垢粒震动下，从而进行除垢，这种除垢方式适用于管线壁较薄的情况，对集输管线壁薄的管线有着明显作用。

5.除垢器除垢

考虑到我国国情—占地面积大、幅员辽阔，导致我国油田集输管线输送距离长，覆盖面积广，以上四种除垢防垢措施不便普及，因此，我们可以依托关心啊结构原理，采用除垢器除垢，将出除垢器内置运输管线内壁，在成垢离子沉淀在除垢器中，并定时以器械手段剥离除垢器，并进行酸洗，保证了除垢防垢效果。

四、结语

油田集输管线结垢问题关系到企业的效益问题，必须得到重视，通过以上论述，我们认识到了油田集输管线结垢的影响因素及其结垢危害，所以采取上述除垢防垢措施是必不可少的。如今油田集输管线除垢工艺还不尽完善，相关研究人员应当尽力研究更为先进合适的除垢工艺，从而减少企业更换油田集输管线及相关设备的频率，提高企业效益。

参考文献

[1]冯小英，司建元，何赛.油田集输管线集中除垢工艺研究与应用[J].石化技术，2018，25（11）：213.

[2]夏玮.油田集输管线集中除垢工艺研究与应用[J].油气田地面工程，2016，35（02）：31-32.

（作者单位：1.大庆油田有限责任公司第六采油厂；

2.大庆油田有限责任公司第一采油厂；

3.大庆油田有限责任公司第四采油厂）