工业生产水系统集输管线结垢成因分析及集中诱导成垢技术的应用*

尹丰丰，燕永利**，牛梦龙，朱西柱，贺炳成，豆龙龙

(1. 西安石油大学化学化工学院，陕西西安 710065；2. 中国石油股份有限公司长庆油田分公司采油十厂，甘肃庆城 745100)

工业循环水系统中传热面上的结垢现象一直被人们关注，有效降低管线中的结垢速率，实现持续的稳产高产，已成为石油工程领域研究的热点之一[1]。为保持油藏压力，提高采收率，我国大部分油田采用注水开发方式，同时对采出水进行回灌，减少环境污染，节约能源[2-4]。但随着油田开发进入中后期高含水阶段，在成垢离子浓度、异型水混合、集输液压力、温度等多种因素的综合作用下，管线中原离子平衡状态被打破，导致地面集输管线常会出现结垢现象[5]。在原油开采过程中，地面集输管线结垢一方面会减小可流通截面积，降低输送效率，增加能耗，另一方面会造成垢下腐蚀，甚至穿孔，必须每隔一段时间对结垢严重的管段进行酸洗或停产维修，增加了管线维护费用，严重影响了油田的正常生产和经济效益[6]。针对集输管线结垢问题，我国大多数油田采用向管线中加注化学阻垢剂来螯和其中的结垢性阳离子，抑制其与阴离子发生反应，进而防止结垢。油田采出水成分复杂，经常是多种结垢性离子共同存在，单一阻垢剂无法完全解决结垢问题，同时，将多种阻垢剂组合使用会因为用量大对水体或地层产生污染。白鹏凯等[7]研究发现，随着采出液含水量的增加，阻垢剂的应用效果逐渐变差，阻垢剂的长期使用不但会使水体富营养化，加剧管线微生物腐蚀，还会污染环境，对人体健康产生危害。……