【正文】 另外，在尋找數(shù)據(jù)及操做實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師給予了我極大的幫助，在此由衷地表示感謝！ 。導(dǎo)師對(duì)工作的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和熱情，以及他們思考和處理問題的方法，都使我受益非淺。 27 卷，第 2 期。宋芳屯油田注水系統(tǒng)結(jié)垢原因。.第九卷，第一期。[15]王世強(qiáng)，王勇，王笑菡。巖礦測試。[14]王蘇明，王亞軍。油田水結(jié)垢研究。 361（363） 。大慶油田聚合物采出水配制的聚合物的溶液驅(qū)油效果研究。[12]盧祥國。西安石油大學(xué)高等繼續(xù)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27參考文獻(xiàn)[1][J].石油勘探與開發(fā)，2022，29(5)：82~84[2][美]查理斯 ，[M].北京：石油工業(yè)出版社，1992：32~45.[3][M].北京：高等教育出版社，1994：165~180.[4]孫海虹，鄧皓，張欣 油氣田除垢機(jī)理與應(yīng)用技術(shù)探討[J] 斷塊油氣田，1999，6(5)：47~48 [5] Collies R，Cowie C 防抬釗擠壓增強(qiáng)添加刊在油田的應(yīng)用[J] 劉新玲譯 Foreign Oilfield Engineering，1998，(8)：24~25 [6]賀獻(xiàn)華 新型阻垢劑穩(wěn)定鋇 JAY 離子的 MA AA VA 共聚物[J] 江蘇化工，1995，23(3)： 13~14 [7]周厚安 油氣田開發(fā)中硫酸鹽垢的形成及防垢劑和除垢劑研究與應(yīng)用進(jìn)展[J] 石油與天然氣化工，1999，(3)：213~214 [8] CarrellKD 油田硫酸鹽垢的形成預(yù)防和處理 [J] 張祖興譯 SPE16538，1998 [9]曾玉彬，傅紹斌 磷酸鹽化米糠提取液對(duì) BaSO4 垢 [J] 油田化學(xué)，1998，5(4)：333~335，365[9]尹先清，伍加忠，王正良等。，即使不考慮溫度和多相滲流的影響，仍然受到結(jié)垢量和油層滲透率的雙重影響，尤其是低滲透油田。，回注污水中一旦有鋇離子或鍶離子，就可能產(chǎn)生硫酸鋇或硫酸鍶垢。，有的采油廠甚至沒有。，當(dāng)清水和污水分注時(shí)，即使出現(xiàn)碳酸鈣結(jié)垢，結(jié)垢速度也不高，但 PH 較高，這可能也是形成碳酸鈣垢的原因之一。這是因?yàn)闃悠返那逅∽詼\井，井深 200m 左右，而淺井中的水可能有一定量的氧氣，加之鐵細(xì)菌的作用，使供水管線腐蝕加劇，產(chǎn)生棕紅色粉末垢樣 Fe(OH)3 和 Fe2O3 的混合物，這是鐵細(xì)菌和溶解氧作用腐蝕的結(jié)果。這正是交替注入水時(shí)的井底易產(chǎn)生黑西安石油大學(xué)高等繼續(xù)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25色腐蝕產(chǎn)物 FeS 垢的主要原因。對(duì)宋一連出口的水中的細(xì)菌分析見下表：表 52 油田水細(xì)菌分析樣 品 腐 生 菌 硫酸鹽還原菌 鐵 細(xì) 菌 總 菌宋 一 清 出 10 0 0 0 103宋 一 污 出 104 102 103 106從表 52 中，我們可以看出污水中硫酸鹽還原菌含量比清水高。大慶采油廠也純?cè)阼F化合物垢，但不是主要垢的成分，但我們有必要搞清其結(jié)垢的趨勢及結(jié)垢的原因。在含氧環(huán)境中容易繁殖。鐵細(xì)菌及能夠產(chǎn)生黏液的腐生菌，超過一定值會(huì)產(chǎn)生腐生電池，也是注入水井堵塞，注水量降低。鐵化合物垢的主要成分是腐蝕產(chǎn)物，與注入水中的溶解氧氣及細(xì)菌的活動(dòng)有關(guān)。西安石油大學(xué)高等繼續(xù)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24010 20 40 60 80 100含 水 （ %）結(jié)垢傾向因子SI圖 51 不同體積比的清水和污水混合水的碳酸鈣結(jié)垢傾向 含鐵混合物結(jié)垢 含鐵化合物垢樣含鐵化合物垢樣主要產(chǎn)于供水及交替注入水的管線。在實(shí)際操作中，應(yīng)避免兩種水混合注入，可采用分注或輪注的工藝。下面我們以大慶采油五廠為例，研究此種情況：采用 Stiff 和 Davis 的飽和指數(shù)發(fā)，分析不同比例的清水和污水的碳酸鈣垢傾向的情況，結(jié)果由圖 51 可明顯看出，任何比例的清水污水混合水的碳酸鈣結(jié)垢傾向均大于單一的清水和污水，這正是采油五廠注水系統(tǒng)混注時(shí)更易結(jié)垢的原因。大慶采油廠在注清水或污水時(shí)，盡管兩種水都有碳酸鈣結(jié)垢傾向（SI0） ， 但由于水的流動(dòng)，碳酸鈣結(jié)垢并不嚴(yán)重，這與計(jì)算結(jié)果一致。在其它條件不變的情況下，水的流速越大，結(jié)垢傾向也越小。由大慶采油廠的水質(zhì)數(shù)據(jù)我們知道，大慶采油廠的 PH 值較高，這也是產(chǎn)生碳酸鈣垢的重要原因之一。在注水系統(tǒng)中，注水干線水壓高，結(jié)垢較少，支管水壓有所降低，結(jié)垢較嚴(yán)重。西安石油大學(xué)高等繼續(xù)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23 壓力的影響壓力的增加使碳酸鈣在水中的溶解度增加，從熱力學(xué)觀點(diǎn)看，增加壓力可增加溶解度。另外，溫度升高還會(huì)使碳酸一氫鈣分解而生成碳酸鈣垢：Ca(HCO3)2→CaCO 3↓ + CO 2 + H2O由注入水溫度為 40℃可知，溫度相對(duì)較高，所以溶解讀較差，結(jié)構(gòu)傾向較大。 其它影響因素 溫度的影響溫度主要影響成垢物質(zhì)在水中的溶解度。西安石油大學(xué)高等繼續(xù)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22第 5 章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析討論經(jīng)過一系列的計(jì)算，我們可以對(duì)各廠碳酸鈣垢和硫酸鈣垢的情況做一下比較，其結(jié)果如續(xù)表 51 所示。 硫酸鈣結(jié)垢 對(duì)于五廠清水：由附表 1 可知溶度積為 KSP=104則溶度積 S=S實(shí)際值，故不可能產(chǎn)生 CaSO4 垢。 大慶采油五廠結(jié)垢預(yù)測表 45 大慶采油五廠區(qū)注水水質(zhì)分析表（mg/l）水樣 CO32 HCO3 CL SO42 Ca2+ Mg2+ Na+K+ PH 總礦化度清水 污水 西安石油大學(xué)高等繼續(xù)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21 碳酸鈣結(jié)垢預(yù)測五廠清水：[Ca 2+]= ， [CO32]=， [HCO3]= ， [SO42]=， PH= ，離子強(qiáng)度為 u= ， 常數(shù) k= ，則 SI=PH—PHS= SI0，故單注清水時(shí)可能形成 CaCO4 垢。 硫酸鈣結(jié)垢預(yù)測對(duì)于四廠清水：由附表 1 可知溶度積為 KSP=104則溶度積 S=6mol/l2mol/l，S實(shí)際值，故不可能產(chǎn)生 CaSO4 垢。 大慶采油四廠結(jié)垢趨勢預(yù)測表 44 大慶采油四廠區(qū)注水水質(zhì)分析表（mg/l）水樣 CO32 HCO3 CL SO42 Ca2+ Mg2+ Na+K+ PH 總礦化度清水 污水 碳酸鈣結(jié)垢趨勢四廠清水：[Ca 2+]= ， [CO32]= ， [HCO3]= ， [SO42]= ， PH= ，離子強(qiáng)度為 u= ， 常數(shù) k= ，則 SI=PH—PHS= SI0，故單注清水時(shí)可能形成碳酸鈣垢。 大慶采油三廠結(jié)垢預(yù)測趨勢表 43 大慶采油三廠區(qū)注水水質(zhì)分析表（mg/l）水樣 CO32 HCO3 CL SO42 Ca2+ Mg2+ Na+K+ PH 總礦化度注入水 碳酸鈣結(jié)垢預(yù)測對(duì)于注入水，[Ca 2+]= ， [CO32]= ， [HCO3]= ， [SO42]= ， PH= ，其離子強(qiáng)度 u= ， k=，則 SI=PH—PHS=，SI0，故注入水可能形成碳酸鈣垢。污水中[Ca 2+]= ， [CO32]= ， [HCO3]= ， [SO42]= ， PH= ，其離子強(qiáng)度 u= ， k=.則 SI=PH—PHS=， SI0，故單注污水時(shí)可能形成碳酸鈣垢。 硫酸鈣結(jié)垢預(yù)測根據(jù)前面提到的熱力學(xué)溶解度法和上表水質(zhì)分析可知清水中[Ca 2+]= ， 幾乎是不純?cè)?，這里可以忽略，認(rèn)為不純?cè)诹蛩徕}結(jié)垢的傾向污水中 40℃時(shí)，溶度積 KSP=104則 S= S實(shí)際值，故不可能生成 CaSO4 垢。 大慶采油一廠結(jié)垢預(yù)測 表 41 大慶一廠采油區(qū)（聚北一聯(lián)合站）注水水質(zhì)分析表水樣 CO32 HCO3 CL SO42 Ca2+ Mg2+ Na+K+ PH 總礦化度清水 污水 1 碳酸鈣結(jié)垢預(yù)測根據(jù) Stiff 和 Davis 提出的飽和指數(shù)法和上述表格水質(zhì)分析可知清水中[Ca 2+]= ，[CO 32]= ， [HCO3]= ， [SO42]= ， PH= ， 40℃時(shí)，離子強(qiáng)度 u= ， k=(具體數(shù)據(jù)見附錄 2，以下同)則 SI=PHPHS=， SI0，故單注清水時(shí)可能形成碳酸鈣垢。西安石油大學(xué)高等繼續(xù)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18第 4 章 大慶油田采油廠結(jié)垢及結(jié)垢預(yù)測本文結(jié)垢問題都是按照溶度積的規(guī)則，根據(jù)溶度積常數(shù)及溶液中實(shí)際離子濃度，就能估計(jì)該種溶液可溶性鹽沉淀析出的可能性。然而，即使在這樣高的溫度下，硫酸鋇也是及其難溶的。 影響硫酸鋇垢的因素溫度對(duì)硫酸鋇垢的影響硫酸鋇是油田水中最難溶解的一種物質(zhì)，其在水中的溶解反應(yīng)為：Ba2++SO42 BaSO4 ?硫酸鋇的溶解度隨著溫度的升高而增大。另外，對(duì)于發(fā)生在套管中或地面集輸系統(tǒng)中的 BaSO4 結(jié)垢，由于其垢體堅(jiān)硬，附著牢固，又難以用常規(guī)酸堿類物質(zhì)清除，除了會(huì)造成輸送管線縮徑，輸送量急劇下降，甚至?xí)氯敼芫€導(dǎo)致采油設(shè)備或工件的報(bào)廢。除了在陸上油田，近期在近海儲(chǔ)集層的二次采油過程中也產(chǎn)生大量的 BaSO4 垢。 BaSO4 垢是油田諸多垢中最難溶的一種物質(zhì)，結(jié)垢發(fā)生在地層和井筒中的各個(gè)部位。增大壓力對(duì)硫酸鈣溶解度的影響是物理作用，增大壓力能使硫酸鈣分子體積減小，然而要使分子體積發(fā)生較大變化，就需要大幅度增加壓力。當(dāng)水中氯化鈉濃度小于 ，水中加入少量的鎂離子反而使硫酸鈣的溶解度下降；當(dāng)水中氯化鈉濃度接近 4mol/L 時(shí)，鎂離子的加入與否對(duì)硫酸鈣的溶解度幾乎沒有差別。當(dāng)水中只含有氯化鈉時(shí)，氯化鈉濃度在 ，氯化鈉濃度的增加會(huì)使硫酸鈣的溶解度增大；但氯化鈉含量進(jìn)一步增加，硫酸鈣的溶解度又減小。2）含鹽量對(duì)硫酸鈣垢的影響西安石油大學(xué)高等繼續(xù)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17含有氯化鈉和氯化鎂的水對(duì)硫酸鈣（CaSO 4當(dāng)溫度大于 50℃時(shí)，無水石膏的溶解度變得比石膏更小。2H2O 的溶解度明顯下降。2H2O 的溶解度達(dá)到最大值；然后，CaSO 4溫度對(duì) CaSO4實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)溫度小于 40℃時(shí)，油田水中常見的硫酸鈣是石膏（CaSO 41/2H2O） ，無水硫酸鈣（也叫硬石膏