李佳奇
大庆油田第三采油厂第三作业区生产指挥中心 黑龙江 大庆 163000
摘要：随着我国社会不断建设与发展，我国城市基础设施建设不断完善，为人们提供了更高质量的生活环境。在石油产业发展过程中，注入井作为重要的基础生产设施，管线在长时间的运行下会出现结垢问题，结垢会导致管线出现堵塞问题，从而严重影响石油生产效率。因此，本文对注入井管线粘损治理方法现场应用进行深入地研究与分析，并提出一些合理的意见和措施，旨在进一步提高管线粘损治理技术水平。
关键词：注入井管线；粘损治理方法；现场应用；高压清洗；优化措施
管线是石油化工企业生产中的重要基础设施，但是根据调查发现，平均沿程粘损超过全部粘损以上，因为聚合物驱导的长期运行，管线内部管壁结垢问题较为严重，铁细菌产生的离子聚合物粘度作用最为明显，所以为了促进管线正常运行，保障管线运行安全，需要采用科学的治理方法，当前所采用的主要治理方法有高压清洗、空穴射流和微生物限制等，不同的治理方法有着相应的优势、确定适用条件，所以为了提高治理效果，需要对不同方法的适用条件进行分析。
1注入井管线结垢成因以及聚合物粘损作用分析
东三四区块共有6座注入站，注入井数量为186口，根据调查结果显示，注入管线的粘损占总粘损50%以上。
1.1结垢形成因素和理化性质分析
将其中部分管道注入高压、粘损度较大的井开关中，可以观察到管线内部中具有粘连的红色且难以冲洗的物质，根据技术人员的抽样调查结果显示，红色结垢中大部分物质为沉积泥沙，少部分硫化亚铁和少量的原油。根据对结垢物质的培养试验发现，其中具有硫酸盐菌、腐生菌，污垢垢质为中性，可以在水中逐渐分解沉淀，在溶解过程中加入氧化氢和高锰酸钾，会使污垢分解产生细碎的絮状黑色物体[1]。
1.2污垢含有离子对于聚合物的作用分析
在实验过程中，采用1000mg/l浓度的中分子聚合物溶液，将不同量的污垢加入其中，在聚合物融合下观察30分钟，可以观察到溶液粘度的变化情况。观测结果显示，聚合物溶液的粘度会随着污垢的增加量而呈现下降趋势，在加入溶液质量为1.0%的污垢时，粘度损失为22.73%，这说明管线内生成的污垢对于聚合物容易有着一定的降低粘度作用。根据进一步的分析，结垢较为严重的管线中含有许多离子，这些离子中对于聚合物粘度影响最大的是金属阳离子和二价硫离子，即便是在质量浓度较低时也会产生明显的影响。二价硫离子具有还原性，在与氧的作用下能够是聚合物产生过氧化聚合物，从而导致聚合物的分子链断裂，进而使聚合物粘度降低。二价铁离子在聚合物的氧化还原反应中具有催化作用，少量的二价铁离子就能够导致聚合物发生极其强烈的降解作用。因此在管线除垢工作中，主要是将二价铁离子和二价硫离子进行去除[2]。
2不同管线粘损治理方法的应用效果分析
管线粘损治理在现场主要采用高压冲洗、空穴射流冲洗以及微生物抑制三种方法。首先，高压冲洗主要是利用注入站的高压水，通过高压水流的冲刷作用将管线内的聚合物残留和污垢清除，从而达到降低粘损的清理目的。其次，空穴射流冲洗主要是在管线内设置空穴射流器，通过高压泵向管线内注入温度较高的水，水在流过叶片之间时，在水压的作用下流过狭小缝隙时流速会增大，同时因为所产生的负压效果，能够产生气穴，在气穴的爆裂作用下能够产生脉冲冲击，从而将管壁中的污垢冲刷下来，得到清理管道的目标。最后，微生物抑制方法主要通过加入微生物抑制剂，较为常用的有硝酸盐还原菌和硫化物氧化菌，微生物抑制剂采用高压泵注入到管线中，使其能够与污垢混合，通过底部竞争作用和硫化物的氧化作用能够抑制有害菌对聚合物的降解，从而能够达到降低粘损的作用。
2.1高压冲洗治理方法效果分析
在采用高压冲洗治理方法时，清洗前需要对井口截面和冲洗废水进行观察，污垢厚度没有出现明显的变化，管线内的母液残留物被冲出。通过对比清洗气前后的100口注入井，可以看出在采用高压冲洗方式后，粘损降低了3.66%，在清洗后的第二个月，粘损基本恢复到了清洗前的状态，所以可以判定高压冲洗的有效期为2个月左右。下表为高压冲洗效果对比统计表。
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2.2空穴射流冲洗治理方法效果分析
在对东三区采用空穴射流冲洗治理方法后，治理前管线平均粘损为13.32%，治理后管线平均粘损为7.13%，粘损度降低6.19%。首先从各个区域的注入井管线粘损治理情况来看，注入时间越长，治理效果越为明显，最早注入的管线中，污垢主要为黑色，且污垢质地较为坚硬，呈现颗粒状态，平均厚度为3.5mm，注入时间最晚的管线中污垢呈现黄褐色状态，平均厚度为1.5mm。在采用空穴射流冲洗助力方法后，各个区域的管线粘损都有所降低，其中最早注入的区域粘损降低5.87%，中间注入的管线粘损降低4.83%，最晚注入的管线粘损降低4.02%，由此可见注入时间越长，粘度降低效果越好，所以空穴射流冲洗方法的治理效果受到注入时间的影响。其次，根据不同管线直径来看，管径直接越大，采用空穴射流冲洗治理方法的效果越为显著，粘损降低越大。最后，根据不同长度的管线采用空穴射流冲洗治理方法效果来看，管线长度低于500m的平均粘损降低4.16%，管线长度在500m—800m之间的管线粘损平均降低5.23%，管线长度超过800m的粘损平均降低6.21%，由此可见管线越长采用空穴射流冲洗方法治理效果较好。综合来看，空穴射流冲洗治理方法的有效期能够保持在六个月左右[3]。
2.3微生物抑制治理方法效果分析
在采用微生物抑制治理方法时，全站母液配注550m3/d，污水配注1300m3/d，采用了间歇注入和连续注入两种不同方法。
根据治理效果来看，间歇注入方法为每天注入110L微生物抑制剂溶液，相当于聚合物体积的1%，每天注入三个小时，每日注入一次，根据对输入后的效果观察情况来看，在微生物抑制剂注入一天后，管线粘损由注入前的13.24%下降到了10.31%，下降了2.93%，但是第二天注入后，抑制效果开始下降，再第三天注入后粘损恢复到了治理前的状态。
微生物抑制剂连续注入24个小时，每天对注入管线的粘损进行检测，在注入第一天后，管线减损下井3.22%，在注入时间不断延长的同时，在第十天管线粘损下降趋势稳定，平均粘损下降为5.04%，在连续注入三个月后，管线粘损降低维持在9%左右，没有出现强烈波动，总体较为稳定。
结束语
综上所述，根据上述三种不同的治理方法来看，高压冲洗治理方法操作较为简单，成本较低，但是会产生一定的污水，且只适合在长度小于500m的管线中所用，适合在临时治理中采用。空穴射流清晰治理方法综合效果较好，但是需要更换注入井内设备，会产生一定的废气污染废水，适合在长度超过500m的管线中使用。微生物抑制方法采用连续注入具有较好的效果，但是综合成本较高。
参考文献
[1]栗伟. 注水管线及注水井结垢机理研究与防治[J]. 化工管理, 2020, 000(015):104-105.
[2]仇军宇. 注入井管线粘损治理方法现场应用分析[J]. 化学工程与装备, 2020,(009):744-744.
[3]ZHOU Gang. 注入管线黏度损失原因分析及治理对策研究[J]. 油气田地面工程, 2019, 038(007):24-27.