一種油田注入水定點除鈣垢的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種油田注入水定點除鈣垢的方法和裝置，屬于油田集輸生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。一個直徑4.5m，高6m的100m3注水緩沖罐，一條DN80的清水入口管線，一條DN80污水入口管線，一條直徑為DN30的與清水入口管線同心的化學藥劑加藥管線，一臺化學藥劑加藥泵，一條DN80的緩沖罐出水管線，一條DN100的排泥出口管線，以及高1.2m、曲面半徑0.6m的拱形人孔；本發(fā)明適用各類油水氣井的注水生產(chǎn)，變被動防垢為主動結(jié)垢，通過加入化學藥劑，在特定裝置的指定位置或區(qū)域進行快速結(jié)鈣垢，最后集中清除，以保證后續(xù)工藝不因結(jié)鈣垢問題而造成停產(chǎn)。
【專利說明】一種油田注入水定點除鈣垢的方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油田注入水定點除鈣垢的方法和裝置，屬于油田集輸生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]對于注水開發(fā)油田，為滿足注入水指標，通常需對注入水進行處理，對水質(zhì)的含油、懸浮物、細菌含量、腐蝕速度等指標都有明確的要求。然而，對于回注時的水型、離子含量、pH值、結(jié)垢趨勢等指標卻未作要求。盡管注入水可以因此達標而注入地層，但對于一些特殊油藏，水質(zhì)標準制定較粗或不完善，導致這些“達標”的注入水在與其他來源的“達標”水混合后，產(chǎn)生的不配伍情況，進而導致管線及設備結(jié)垢。嚴重時，回注到地層中，與地層流體接觸后，導致儲層堵塞，損害儲層滲透性，影響注水開發(fā)效果。
[0003]目前，國內(nèi)的油田注入水主要分為油田污水和水源井清水。對于油田污水，在經(jīng)過一系列處理之后，在含油、懸浮物、細菌含量、腐蝕速度等指標可以達到要求。但是，由于油田污水是一種混合水體，其成分和性質(zhì)會隨生產(chǎn)開發(fā)發(fā)生不規(guī)律的變化,水中Na+、Ca2+、HC03_、Cr離子含量的多少直接決定了污水的水型。因此，水型也可能因此出現(xiàn)變化或反復，并且，由于污水本身具有一定的結(jié)垢趨勢，該趨勢會隨溫度、壓力、流速變化而不斷變化。因此，在回注地層后，這種結(jié)垢趨勢可能會更加明顯。對于水源井的清水，雖然在含油、懸浮物、細菌含量、腐蝕速度等指標上均滿足注入水標準，但是由于未對水型、PH值、結(jié)構(gòu)趨勢等指標作要求，使得以清水作為注入水時，可能與地層流體產(chǎn)生水型上的不配伍，進而導致結(jié)垢，堵塞儲層。另外，若采取混合注入的方式，水源井清水與處理污水同樣存在著不配伍和失鈣結(jié)垢的可能性。并且，兩者混合后注入地層，離子成分和含量甚至水型發(fā)生了進一步變化，結(jié)垢趨勢可能進一步加劇，同樣可能與地層流體不配伍而堵塞儲層。若采取添加阻垢劑的辦法，阻垢劑的加藥點、加藥類型和加藥量可能會隨這些變化而不斷調(diào)整，最終導致阻垢效果不斷波動，無法徹底解決注水管線結(jié)垢問題，注水管線同樣存在被堵塞等危險，給油田生產(chǎn)帶來嚴重的安全隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種油田注入水定點除鈣垢的方法和裝置。
[0005]一種油田注入水定點除鈣垢的裝置，包括:一個直徑4.5m,高6m的10m3注水緩沖罐，一條DN80的清水入口管線，一條DN80污水入口管線，一條直徑為DN30的與清水入口管線同心的化學藥劑加藥管線，一臺化學藥劑加藥泵，一條DN80的緩沖罐出水管線，一條DN100的排泥出口管線，以及高1.2m、曲面半徑0.6m的拱形人孔；
[0006]所述油田注入水定點除鈣垢裝置是由污水管線置于注水緩沖罐下部，人孔下方；管線在注水緩沖罐內(nèi)采用迂回方式均勻部液；清水入口管線和ASA快速結(jié)垢劑加藥管線采用同心設計，內(nèi)管為ASA快速結(jié)垢劑加藥管線，內(nèi)外管環(huán)空為清水流經(jīng)區(qū)域；同心管入口在注水緩沖罐下部，污水入口管線及人孔的上方；ASA快速結(jié)垢劑加藥管線與加藥泵采用硬連接；同心管在注水緩沖罐內(nèi)壁附近先通過90°轉(zhuǎn)向接頭將管線引升至罐體上部，然后再通過另一個90°轉(zhuǎn)向接頭將管線引至罐體中部中央位置；同心管末端采用喇叭口設計，夕卜管管徑大于入口的管徑，內(nèi)管管徑保持不變，末端處內(nèi)管長度比外管略長25mm;緩沖罐另一側(cè)上部設出水管線的引入口，管線延注水緩沖罐內(nèi)壁向下延伸，并通過90°轉(zhuǎn)向接頭將管線引至罐體外部；出水管線的出口位于排泥出口正上方，位置高于下一流程的入口位置；注水緩沖罐底部為吸盤設計，通過一條排泥管線引至罐外出口。
[0007]一種油田達標注入水定點除鈣垢的方法，包括以下步驟:
[0008]步驟A:流體性質(zhì)的識別，分析流體中的pH值、離子含量和礦化度，確定流體的水型；同時對流體的結(jié)垢趨勢和失鈣率進行分析和預測，確定結(jié)垢的溫度及水的流速；
[0009]步驟B:根據(jù)步驟A對油田回注污水、水源井清水，以及清污混合水，地層水之間的配伍關(guān)系，篩選一種新型快速結(jié)垢劑，該藥劑能在短時間內(nèi)使得不同水型的流體在混合后迅速將鈣垢析出沉淀，以達到除去水中鈣垢的目的；通過室內(nèi)評價分析，篩選出了 ASA型快速結(jié)垢劑；該藥劑主要成分為磷酸鈉與聚丙烯酰胺復配物質(zhì)，采用連續(xù)滴加方式，加藥量為30-40% ;室內(nèi)模擬在20-40°C下，靜態(tài)除鈣率在60%以上，滯留沉降時間10_15min ;通過動態(tài)模擬試驗，確定流體流速為0.2-0.75m/s ;最后根據(jù)反應時間與滯留沉降時間的關(guān)系可確定注水緩沖罐的尺寸及容量；
[0010]步驟C:注水緩沖罐的下端為污水入口管線，管線在注水緩沖罐排泥吸盤上方，保證不會因為水量波動而使吸盤上的鈣垢及其他沉淀物產(chǎn)生擾動，影響清除效果；清水入口管線在污水入口管線正上方，為同心管結(jié)構(gòu)；內(nèi)管為加藥管線，通過加藥泵添加ASA快速結(jié)垢劑；內(nèi)管和外管的環(huán)空區(qū)域為清水流經(jīng)區(qū)域；該同心管在注水緩沖罐內(nèi)上部布管，同心管末端處內(nèi)管略長于外管，保證不會因鈣垢的累積而堵塞管線；罐內(nèi)外排管線設置于罐體上部；注水緩沖罐另一側(cè)，排泥出口管線上方設有出水管線，該管線采用高架設計，出口位置要高于下一流程入口的位置，以確保在重力勢能的條件下，處理后的液體可以自動流至下一流程，無需通過泵進行輸送；
[0011]步驟D:當油田需要注清水生產(chǎn)時，關(guān)閉污水管線，打開加藥泵和清水入口管線及其同心的加藥管線；ASA快速結(jié)垢劑可與清水在注水緩沖罐內(nèi)充分接觸，產(chǎn)生的鈣垢沉淀在重力作用下沉入罐底排泥出口 ；除鈣垢后的清水順罐體上部的高架出水管線流出，自動流至下一流程；
[0012]步驟E:當油田需要注污水生產(chǎn)時，關(guān)閉清水入口管線，打開污水入口管線、ASA快速結(jié)垢劑加藥管線和加藥泵；ASA快速結(jié)垢劑可與污水在注水緩沖罐內(nèi)充分接觸，產(chǎn)生的鈣垢沉淀在重力作用下沉入罐底排泥出口 ；除鈣垢后的污水順罐體上部的高架出水管線流出，自動流至下一流程；
[0013]步驟F:如需要清污混注時，同時打開加藥泵、污水管線、清水管線及加藥管線；ASA快速結(jié)垢劑可與混合水在注水緩沖罐內(nèi)充分接觸，產(chǎn)生的鈣垢沉淀在重力作用下沉入罐底排泥出口 ；除鈣垢后的混合水順罐體上部的高架出水管線流出，自動流至下一流程；
[0014]步驟G:正常狀態(tài)下，根據(jù)結(jié)鈣垢速度和結(jié)鈣垢量，當罐底鈣垢結(jié)到一定程度時，打開排泥出口管線，可在不停產(chǎn)的條件下將鈣垢排出至緩沖罐外；若要進行罐內(nèi)的維護和檢修，關(guān)閉加藥泵、污水入口管線、清水入口管線及同心管加藥管線后，打開出水管線將罐內(nèi)液體排空，打開排泥出口排出罐底污垢后，通過人孔進入罐內(nèi)進行正常檢修。
[0015]發(fā)明的效果:本發(fā)明設計簡單，可操作性強。在注入水與地層流體不配伍的情況下，可以實現(xiàn)單注清水、單注污水、清污混注，而不會產(chǎn)生結(jié)鈣垢。在特制常壓容器內(nèi)，所采用的快速結(jié)垢劑可在流體溫度20-40°C，流速0.2-0.75m/s，pH為8.75左右的堿性環(huán)境下，可實現(xiàn)鈣垢在快速結(jié)垢劑出口管線管口附近，15min內(nèi)析出鈣垢并沉淀。對沉淀至罐底的鈣垢，通過吸盤進行收集，并通過排泥管線排出罐外，不影響正常生產(chǎn)，達到及時排泥及時清理的功效。
[0016]本發(fā)明適用各類油水氣井的注水生產(chǎn)，變被動防垢為主動結(jié)垢，通過加入化學藥齊U，在特定裝置的指定位置或區(qū)域進行快速結(jié)鈣垢，最后集中清除，以保證后續(xù)工藝不因結(jié)鈣垢問題而造成停產(chǎn)。適用于注入水質(zhì)要求較高，或要求精細注水的油田。同時，設備簡單，可操作性強，安全得到保障，是對目前水質(zhì)處理裝置的一次完善和補充?？稍趪鴥?nèi)外各類油田推廣使用，具有良好的發(fā)展前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]當結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點，但此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定，如圖其中:
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

【具體實施方式】
[0020]顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本發(fā)明的宗旨所做的許多修改和變化屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0021]實施例1:如圖1所示，
[0022]本發(fā)明以新疆某油田處理回用污水以及水源井清水混合注入地層進行注水開發(fā)為設計背景，通過對油田處理后的污水及水源井清水的水質(zhì)全分析發(fā)現(xiàn):處理污水為重碳酸鈉水型，礦化度22457.8mg/L，其中Ca2+離子含量39.lmg/L, HC03_離子含量達4295.2mg/L，pH為8.01，鐵細菌和腐生菌含量均小于1000個/mL，懸浮物含量彡5mg/L,腐蝕速度也控制在0.076mm/a之內(nèi)；水源井清水為氯化鈣型，礦化度1770mg/L，CF離子含量為782.6mg/L，Ca2+離子含量160mg/L，pH為6.70，細菌含量都在注入水標準以內(nèi)。盡管處理污水和水源井清水均已達到了該油田注入水的標準，但通過分析發(fā)現(xiàn):在水型上水源井清水與處理污水不配伍，室內(nèi)試驗表明:兩種水在常溫下4h的失鈣率達66.3%，尤其是在前Ih內(nèi)，Ca2+離子損失達到了 56.3%。因此，兩種水混合后，會產(chǎn)生鈣垢，堵塞儲層，影響生產(chǎn)。另外，水源井清水與地層水也存在著不配伍，地層水水型為碳酸氫鈉型，pH為8.58。兩種水在常溫下混合后，水中的Ca2+離子會迅速流失，失鈣率陡增，結(jié)鈣垢現(xiàn)象嚴重，無法達到回注地層的目的?，F(xiàn)場設計用污水回注地層，但當處理污水的回注量不足時，會通過注入水源井清水予以補給，這勢必因污水和清水的水型的差異導致水質(zhì)不配伍，甚至導致混合后的水質(zhì)因結(jié)鈣垢而出現(xiàn)不達標的情況。
[0023]一種油田達標注入水定點除鈣垢的裝置，包括:一個直徑4.5m，高6m的10m3注水緩沖罐，一條DN80的清水入口管線2，一條DN80污水入口管線3，一條直徑為DN30的與清水入口管線同心的化學藥劑加藥管線4，一臺化學藥劑加藥泵1，一條DN80的緩沖罐出水管線5，一條DN100的排泥出口管線6，以及高1.2m,曲面半徑0.6m的拱形人孔7。
[0024]所述油田注入水定點除鈣垢裝置是由污水管線3置于注水緩沖罐下部，人孔7下方。管線在注水緩沖罐內(nèi)采用迂回方式均勻部液。清水入口管線2和ASA快速結(jié)垢劑加藥管線4采用同心設計，內(nèi)管為ASA快速結(jié)垢劑加藥管線4，內(nèi)外管環(huán)空為清水流經(jīng)區(qū)域。同心管入口在注水緩沖罐下部，污水入口管線3及人孔7的上方。ASA快速結(jié)垢劑加藥管線4與加藥泵I采用硬連接。同心管在注水緩沖罐內(nèi)壁附近先通過90°轉(zhuǎn)向接頭將管線引升至罐體上部，然后再通過另一個90°轉(zhuǎn)向接頭將管線引至罐體中部中央位置。同心管末端采用喇機口設計，外管管徑大于入口的管徑，內(nèi)管管徑保持不變，末端處內(nèi)管長度比外管略長25mm。緩沖罐另一側(cè)上部設出水管線5的引入口，管線延注水緩沖罐內(nèi)壁向下延伸，并通過90°轉(zhuǎn)向接頭將管線引至罐體外部。出水管線5的出口位于排泥出口 6正上方，位置高于下一流程的入口位置。注水緩沖罐底部為吸盤設計，通過一條排泥管線6引至罐外出口。
[0025]一種油田達標注入水定點除鈣垢的方法，包括以下步驟:
[0026]步驟A:流體性質(zhì)的識別，分析流體中的pH值、離子含量和礦化度，確定流體的水型。同時對流體的結(jié)垢趨勢和失鈣率進行分析和預測，確定結(jié)垢的溫度及水的流速。
[0027]步驟B:根據(jù)步驟A對油田回注污水、水源井清水，以及清污混合水，地層水之間的配伍關(guān)系，篩選一種新型快速結(jié)垢劑，該藥劑能在短時間內(nèi)使得不同水型的流體在混合后迅速將鈣垢析出沉淀，以達到除去水中鈣垢的目的。通過室內(nèi)評價分析，篩選出了 ASA型快速結(jié)垢劑。該藥劑主要成分為磷酸鈉與聚丙烯酰胺復配物質(zhì)，采用連續(xù)滴加方式，加藥量為30-40%ο室內(nèi)模擬在20-40°C下，靜態(tài)除鈣率在60%以上，滯留沉降時間10_15min。通過動態(tài)模擬試驗，確定流體流速為0.2-0.75m/s。最后根據(jù)反應時間與滯留沉降時間的關(guān)系可確定注水緩沖罐的尺寸及容量。
[0028]步驟C:注水緩沖罐的下端為污水入口管線3，管線在注水緩沖罐排泥吸盤上方，保證不會因為水量波動而使吸盤上的鈣垢及其他沉淀物產(chǎn)生擾動，影響清除效果。清水入口管線2在污水入口管線正上方，為同心管結(jié)構(gòu)。內(nèi)管為加藥管線4，通過加藥泵I添加ASA快速結(jié)垢劑。內(nèi)管和外管的環(huán)空區(qū)域為清水流經(jīng)區(qū)域。該同心管在注水緩沖罐內(nèi)上部布管，同心管末端處內(nèi)管略長于外管，保證不會因鈣垢的累積而堵塞管線。罐內(nèi)外排管線設置于罐體上部。注水緩沖罐另一側(cè)，排泥出口管線6上方設有出水管線5，該管線采用高架設計，出口位置要高于下一流程入口的位置，以確保在重力勢能的條件下，處理后的液體可以自動流至下一流程，無需通過泵進行輸送。
[0029]步驟D:當油田需要注清水生產(chǎn)時，關(guān)閉污水管線3，打開加藥泵I和清水入口管線2及其同心的加藥管線4。ASA快速結(jié)垢劑可與清水在注水緩沖罐內(nèi)充分接觸，產(chǎn)生的鈣垢沉淀在重力作用下沉入罐底排泥出口。除鈣垢后的清水順罐體上部的高架出水管線5流出，自動流至下一流程。
[0030]步驟E:當油田需要注污水生產(chǎn)時，關(guān)閉清水入口管線2，打開污水入口管線3、ASA快速結(jié)垢劑加藥管線4和加藥泵I。ASA快速結(jié)垢劑可與污水在注水緩沖罐內(nèi)充分接觸，產(chǎn)生的鈣垢沉淀在重力作用下沉入罐底排泥出口。除鈣垢后的污水順罐體上部的高架出水管線5流出，自動流至下一流程。
[0031]步驟F:如需要清污混注時，同時打開加藥泵1、污水管線3、清水管線2及加藥管線4。ASA快速結(jié)垢劑可與混合水在注水緩沖罐內(nèi)充分接觸，產(chǎn)生的鈣垢沉淀在重力作用下沉入罐底排泥出口。除鈣垢后的混合水順罐體上部的高架出水管線5流出，自動流至下一流程。
[0032]步驟G:正常狀態(tài)下，根據(jù)結(jié)鈣垢速度和結(jié)鈣垢量，當罐底鈣垢結(jié)到一定程度時，打開排泥出口管線6，可在不停產(chǎn)的條件下將鈣垢排出至緩沖罐外。若要進行罐內(nèi)的維護和檢修，關(guān)閉加藥泵1、污水入口管線3、清水入口管線2及同心管加藥管線4后，打開出水管線5將罐內(nèi)液體排空，打開排泥出口 6排出罐底污垢后，通過人孔7進入罐內(nèi)進行正常檢修。
[0033]實施例2:如圖1所示，
[0034]一種油田注入水定點除鈣垢裝置，污水管線3置于注水緩沖罐下部的人孔7下方，清水入口管線2和ASA快速結(jié)垢劑加藥管線4為同心結(jié)構(gòu)管道，內(nèi)管為ASA快速結(jié)垢劑加藥管線4 ;同心結(jié)構(gòu)管道入口在注水緩沖罐下部的污水入口管線3及人孔7的上方；ASA快速結(jié)垢劑加藥管線4與加藥泵I連接；同心結(jié)構(gòu)管道在注水緩沖罐內(nèi)壁附近先通過90°轉(zhuǎn)向接頭將管線引升至罐體上部，同心結(jié)構(gòu)管道再通過另一個90°轉(zhuǎn)向接頭將管線引至罐體中部中央位置；同心結(jié)構(gòu)管道末端采用喇叭口結(jié)構(gòu)，喇叭口結(jié)構(gòu)的外管管徑大于入口的管徑，內(nèi)管管徑保持不變，末端處內(nèi)管長度比外管略長25mm ;注水緩沖罐另一側(cè)上部連接水管線5的引入口，水管線5延注水緩沖罐內(nèi)壁向下延伸，水管線5通過90 °轉(zhuǎn)向接頭將管線弓I至罐體外部；出水管線5的出口位于排泥出口 6正上方，出水管線5位置高于下一流程的入口位置；注水緩沖罐底部為吸盤結(jié)構(gòu)，通過一條排泥管線6引至罐外出口。
[0035]針對注入水水質(zhì)達標后仍然存在水型不配伍，并最終導致設備管線結(jié)垢、儲層堵塞的狀況，研究一種油田注入水定點除鈣垢的方法和裝置，使得不同水型、且有結(jié)鈣垢趨勢的注入水在回注地層之前進行一次深度處理，以達到集中結(jié)鈣垢并排除的目的。同時，配合新型快速結(jié)垢劑的使用，可加速清水、污水、清污混合水在該特定裝置中定點結(jié)鈣垢并下沉，最后集中排出，達到快速除鈣垢的目的。通過使用該裝置，在最終滿足注入水水質(zhì)達標的前提下，與地層流體達到配伍，避免結(jié)鈣垢堵塞儲層，影響生產(chǎn)。
[0036]一種油田注入水定點除鈣垢的方法；對回注前的水進行一次集中深度的處理，將有結(jié)鈣垢趨勢的兩種水提前在一特定裝置內(nèi)混合，變被動防垢為主動結(jié)垢，通過加入化學藥劑，在該裝置的指定位置或區(qū)域進行快速結(jié)鈣垢，最后集中清除。該發(fā)明不僅滿足注水水質(zhì)標準，同時回注的水質(zhì)與儲層流體配伍，保證后續(xù)工藝不因結(jié)鈣垢問題而造成停產(chǎn)檢修和堵塞儲層。
[0037]本發(fā)明目的是新建一座常壓容器罐，使得不同水型、有結(jié)垢趨勢的注入水在該容器中能夠集中混合，并配合新型快速結(jié)垢劑的使用，使得清水、污水、清污混合水能在該特定裝置中集中定點結(jié)鈣垢，并集中排出，達到除垢的目的。
[0038]該常壓容器罐是以油田注水緩沖罐為主體設計而成。罐容尺寸可根據(jù)日注水量、藥劑反應時間與鈣垢滯留沉降時間的關(guān)系可確定注水緩沖罐的尺寸及容量。
[0039]設罐底直徑為D，高為h。根據(jù)水流速度和工藝要求可確定清水入口管線好污水入口管線的位置。
[0040]現(xiàn)場要求污水入口管線3置于注水緩沖罐下部，人孔7下方，距罐底高度為0.2h。管線在注水緩沖罐內(nèi)采用迂回方式均勻部液。為便于及時清垢和進罐檢修，人孔7設計直徑為0.lh，距罐底高度為0.lh。
[0041]清水入口管線2和ASA快速結(jié)垢劑加藥管線4采用同心設計，內(nèi)管為ASA快速結(jié)垢劑加藥管線4，內(nèi)外管環(huán)空為清水流經(jīng)區(qū)域。入口置于注水緩沖罐下部，污水入口管線3及人孔7的上方，距罐底高度為0.3h。ASA快速結(jié)垢劑加藥管線4與加藥泵I采用硬連接。同心管在注水緩沖罐內(nèi)壁附近先通過90°轉(zhuǎn)向接頭將管線引升至罐體上部，然后再通過另一個90°轉(zhuǎn)向接頭將管線引至罐體中部中央位置。同心管末端采用喇叭口設計，外管管徑大于入口的管徑，內(nèi)管管徑保持不變，末端處內(nèi)管長度比外管略長25mm。
[0042]罐體另一側(cè)距罐頂0.2h處設出水管線5的引入口，管線延注水緩沖罐內(nèi)壁向下延伸，并通過90°轉(zhuǎn)向接頭將管線引至罐體外部。出水管線5的出口距罐底0.4h，位于排泥出口 6正上方，位置高于下一流程的入口位置。注水緩沖罐底部正中央設置直徑為0.9D的吸盤，吸盤收集口通過一條排泥管線6引至罐外出口。排泥管線6距罐底高度0.2h。
[0043]正常生產(chǎn)時，通過加藥泵I向罐內(nèi)投加ASA快速結(jié)垢劑。該藥劑主要成分為磷酸鈉與聚丙烯酰胺復配物質(zhì)。該快速結(jié)垢劑采用連續(xù)滴加方式，加藥濃度為30-40%。室內(nèi)模擬在20-40°C下，靜態(tài)除鈣率在60%以上，滯留沉降時間10-15min。通過動態(tài)模擬試驗，確定流體流速為0.2-0.75m/s,快速結(jié)垢劑可與水中的Ca2+反應，生成沉淀并在15min內(nèi)迅速下沉。
[0044]根據(jù)油田生產(chǎn)實際需要，工藝中的控制閥門可以進行流程切換，實現(xiàn)單注清水、單注污水以及清污混注。若需要注清水進行生產(chǎn)，關(guān)閉污水入口管線3，打開加藥泵I和清水管線2以及加藥管線4。當油田需要注污水生產(chǎn)時，關(guān)閉清水入口管線2，打開污水管線3、ASA快速結(jié)垢劑加藥管線4和加藥泵I。如需要采取清污混注，則同時打開加藥泵1、污水管線3、清水管線2及同心管加藥管線4。ASA快速結(jié)垢劑可與清水、污水或是清污混合水在注水緩沖罐內(nèi)充分接觸，在15min內(nèi)產(chǎn)生的鈣垢沉淀在重力作用下沉入罐底排泥出口。除鈣垢后的水將順罐體上部的出水管線5流出，自動流至下一流程。
[0045]如上所述，對本發(fā)明的實施例進行了詳細地說明，但是只要實質(zhì)上沒有脫離本發(fā)明的發(fā)明點及效果可以有很多的變形，這對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種油田注入水定點除鈣垢的裝置，其特征在于包括:一個直徑4.5m，高6m的10m3注水緩沖罐，一條DN80的清水入口管線，一條DN80污水入口管線，一條直徑為DN30的與清水入口管線同心的化學藥劑加藥管線，一臺化學藥劑加藥泵，一條DN80的緩沖罐出水管線，一條DN100的排泥出口管線，以及高1.2m、曲面半徑0.6m的拱形人孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田注入水定點除鈣垢的裝置，其特征在于所述油田注入水定點除鈣垢裝置是由污水管線置于注水緩沖罐下部，人孔下方；管線在注水緩沖罐內(nèi)采用迂回方式均勻部液；清水入口管線和ASA快速結(jié)垢劑加藥管線采用同心設計，內(nèi)管為ASA快速結(jié)垢劑加藥管線，內(nèi)外管環(huán)空為清水流經(jīng)區(qū)域；同心管入口在注水緩沖罐下部，污水入口管線及人孔的上方；ASA快速結(jié)垢劑加藥管線與加藥泵采用硬連接；同心管在注水緩沖罐內(nèi)壁附近先通過90°轉(zhuǎn)向接頭將管線引升至罐體上部，然后再通過另一個90°轉(zhuǎn)向接頭將管線引至罐體中部中央位置；同心管末端采用喇叭口設計，外管管徑大于入口的管徑，內(nèi)管管徑保持不變，末端處內(nèi)管長度比外管略長25mm;緩沖罐另一側(cè)上部設出水管線的引入口，管線延注水緩沖罐內(nèi)壁向下延伸，并通過90°轉(zhuǎn)向接頭將管線引至罐體外部；出水管線的出口位于排泥出口正上方，位置高于下一流程的入口位置；注水緩沖罐底部為吸盤設計，通過一條排泥管線弓I至罐外出口。
3.—種油田達標注入水定點除鈣垢的方法，包括以下步驟: 步驟A:流體性質(zhì)的識別，分析流體中的pH值、離子含量和礦化度，確定流體的水型；同時對流體的結(jié)垢趨勢和失鈣率進行分析和預測，確定結(jié)垢的溫度及水的流速； 步驟B:根據(jù)步驟A對油田回注污水、水源井清水，以及清污混合水，地層水之間的配伍關(guān)系，篩選一種新型快速結(jié)垢劑，該藥劑能在短時間內(nèi)使得不同水型的流體在混合后迅速將鈣垢析出沉淀，以達到除去水中鈣垢的目的；通過室內(nèi)評價分析，篩選出了 ASA型快速結(jié)垢劑；該藥劑主要成分為磷酸鈉與聚丙烯酰胺復配物質(zhì)，采用連續(xù)滴加方式，加藥量為30-40% ;室內(nèi)模擬在20-40°C下，靜態(tài)除鈣率在60%以上，滯留沉降時間10_15min ;通過動態(tài)模擬試驗，確定流體流速為0.2-0.75m/s ;最后根據(jù)反應時間與滯留沉降時間的關(guān)系可確定注水緩沖罐的尺寸及容量； 步驟C:注水緩沖罐的下端為污水入口管線，管線在注水緩沖罐排泥吸盤上方，保證不會因為水量波動而使吸盤上的鈣垢及其他沉淀物產(chǎn)生擾動，影響清除效果；清水入口管線在污水入口管線正上方，為同心管結(jié)構(gòu)；內(nèi)管為加藥管線，通過加藥泵添加ASA快速結(jié)垢齊U ;內(nèi)管和外管的環(huán)空區(qū)域為清水流經(jīng)區(qū)域；該同心管在注水緩沖罐內(nèi)上部布管，同心管末端處內(nèi)管略長于外管，保證不會因鈣垢的累積而堵塞管線；罐內(nèi)外排管線設置于罐體上部；注水緩沖罐另一側(cè)，排泥出口管線上方設有出水管線，該管線采用高架設計，出口位置要高于下一流程入口的位置，以確保在重力勢能的條件下，處理后的液體可以自動流至下一流程，無需通過泵進行輸送； 步驟D:當油田需要注清水生產(chǎn)時，關(guān)閉污水管線，打開加藥泵和清水入口管線及其同心的加藥管線；ASA快速結(jié)垢劑可與清水在注水緩沖罐內(nèi)充分接觸，產(chǎn)生的鈣垢沉淀在重力作用下沉入罐底排泥出口 ；除鈣垢后的清水順罐體上部的高架出水管線流出，自動流至下一流程； 步驟E:當油田需要注污水生產(chǎn)時，關(guān)閉清水入口管線，打開污水入口管線、ASA快速結(jié)垢劑加藥管線和加藥泵；ASA快速結(jié)垢劑可與污水在注水緩沖罐內(nèi)充分接觸，產(chǎn)生的鈣垢沉淀在重力作用下沉入罐底排泥出口 ；除鈣垢后的污水順罐體上部的高架出水管線流出，自動流至下一流程； 步驟F:如需要清污混注時，同時打開加藥泵、污水管線、清水管線及加藥管線；ASA快速結(jié)垢劑可與混合水在注水緩沖罐內(nèi)充分接觸，產(chǎn)生的鈣垢沉淀在重力作用下沉入罐底排泥出口 ；除鈣垢后的混合水順罐體上部的高架出水管線流出，自動流至下一流程； 步驟G:正常狀態(tài)下，根據(jù)結(jié)鈣垢速度和結(jié)鈣垢量，當罐底鈣垢結(jié)到一定程度時，打開排泥出口管線，可在不停產(chǎn)的條件下將鈣垢排出至緩沖罐外；若要進行罐內(nèi)的維護和檢修，關(guān)閉加藥泵、污水入口管線、清水入口管線及同心管加藥管線后，打開出水管線將罐內(nèi)液體排空，打開排泥出口排出罐底污垢后，通過人孔進入罐內(nèi)進行正常檢修。
【文檔編號】C02F5/08GK104370378SQ201310356605
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】梁愛國, 張新國, 李擁軍, 李甫, 史建英 申請人:中國石油天然氣股份有限公司