集中除垢工艺在油田集输管线中的应用

苏海燕 韩晶 李胜男 张荣帅 王英波 王红燕

摘要：经过调查了解发现当前油田集输管线运输过程中，管线较容易出现聚垢现象，这种现象影响了油气的运输。而且笔者在调查过程中发现当前油田集输管线的防垢措施有限，因此笔者以某油田为例来进行实验和研究，笔者与实验人员在地面模拟了管线结垢的环境，并且发现这种结垢物质能够在特定的工艺技术下快速分解，从而实现快速除垢。这种快速除垢技术的应用对于提高油田的传送速度具有明显的效果，本文就结合某油田来探讨油田集输管线集中除垢工艺的应用。

关键词：集输管线;集中除垢;研究与应用

油田生产环境和过程十分复杂，产出液生产过程中需要从井筒、井口一直到达地面的集输系统，其采出液的温度、含水率等都会产生很大的变化，进而会导致集输管线出现结垢现象，进而会影响油田的正常运输。笔者运用实验室法对采出液进行实验分析影响油田集输管线的因素。然后在此基础之上对某油田的除垢工艺进行设计，使得在快速除垢的基础上保障管线中产出液能够稳定的运行，并且极大的改善产出液的质量，并为后续的工序降低除垢压力。

一、油田集输管线结垢的影响因素

1、原油含水率

原油中是含有一定的水分的，实验发现钙、镁离子在水、油中的溶解度是不同的，而钙、镁离子在水中的溶解度是远大于在油中的溶解度的。选用某油田的一部分原油作为实验材料来研究原油含水率与集输管线结垢的关系，取用实验原油500g，于室温下静置一个月，然后过滤沉淀烘干称重，通过实验发现，原油中含水量越大，油田集输管线结垢现象越严重。笔者经过研究发现如果原油中含水率过高，建议在运输之前先对原油进行脱水以降低结垢率。

2、管线中的流速

选取某油田中混合采出液500g来进行实验研究，然后采用不同的搅拌速度对采出液进行搅拌，然后再进行过滤沉淀，笔者在不同的流速下观测管线中的流速与结垢的关系。为保证实验就有参考性，需保证混合采出液的温度、质量、含水率一致，结果发现在其他变量相同的情况下，原油的速度越快沉淀越少，并且笔者发现当流速达到2m/s及以上时，油田集输管线结垢不显著，水流速与集输管线结垢关系图如下图所示。因此笔者建议在传输过程中将传输速度控制在2m/S以上。

3、温度

取用一定的采出液来测定温度对于结垢的影响，将含水量一定的采出液平均的分成5份，分别放置于温度20℃、30℃、40℃、50℃、60℃环境中，并控制水流速度相同。然后对五份溶液中的钙、镁离子的浓度进行观测，实验测量发现，采出液钙、镁离子的浓度会随着温度的升高而降低，这就表明随着温度的升高，结垢现象越来越严重。而且，笔者发现50℃是一个分界点，温度达到50℃及以上时，采出液中两种离子的温度会出现骤降，因此笔者建议温度要控制在50℃以下。^【1】

二、油田集输管线集中除垢工艺研究

笔者经过实验发现，原油的含水率、水流速度、温度都会对结垢产生一定的影响，因此笔者在上述实验的基础上来设计除垢工艺。笔者针对于上述的影响因素，设计了除垢工艺并对除垢工艺不断进行改造，笔者在实验中发现以定点除垢的方式来除垢效果比较明显，于是笔者设计了定点的除垢工艺。采用并联加串联的模式来进行除垢，这种模式能够确保一组装置出现故障时不会影响除垢工作的正常进行，可以拆除故障的装置然后切换成另一组装置来进行除垢工作。本除垢工艺中单个的除垢装置采用不锈钢制成，并装有温度加热器，当油田集输管线中经过采出液时，温度加热器为液体提供一定的温度。并且装置上装有过滤网，过滤网能够将结垢进行析出。经过实验发现，本除垢工艺装置拆卸较为方便且除垢效果较为明显，因此本次除垢工艺较为成功。^【2】

三、除垢工艺的实际应用

针对于上述实验，笔者在某油田对上述除垢工艺进行了除垢现场应用。经过笔者对该油田的工作人员进行了解，该油田的产液量为25t/天，产出液中的含水率为25%，其中产出液中钙、镁离子的浓度为59563mg/L，其中该产出液中钙离子的含量较高。笔者经过油田工作人员介绍该油田的集输管线每周需要进行热洗来除垢，并且在调查中发现大概30-45天油田就需要更换集输管线。针对于上述情况，笔者对该油田应用了上述的竖并联、横串联的除垢工艺。依据油田的产量，笔者在油田集输系统上安置了两组除垢装置，并依据上述工艺对装置进行了串并联装置。笔者对应用过程进行了详细的观察和记录，加热器的温度调整为45℃，笔者发现油田集输管线中并无明显的结垢现象。笔者依据调查记录将除垢周期调整为13天，并且笔者对管线中进行观察发现，管线中并无结垢现象。经过现场实验发现，本油田除垢工艺连续性较好且除垢工艺效果较好。^【3】

總结

综上所述，油田集输管线结垢问题已经严重影响了油田产出液的运输和后续加工过程。笔者对其进行实验发现原油的含水率、水流速度以及温度都会对结垢产生很大的影响。因此，结合上述研究发现笔者设计了串并联除垢工艺，并在某油田进行了现场应用，发现该除垢工业以的除垢效果较佳，并且装置拆装比较方便。

参考文献

[1]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.

[2]田长亮，阳兴.试论对油田集输管线结垢的认识及对策[J].科技创新与应用，2014（02）：73.

[3]涂乙.油田除垢清洗技术研究进展与对比分析[J].油气田环境保护，2011，21（03）：53-55+69.

（作者单位：大庆油田有限责任公司第八采油厂第二油矿）