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我國各個主要油田主要采用注水采油的方法來提高油田的采油率，平均每生產(chǎn)一噸的原油就需要消耗2噸～3噸的水，使得采出的原油具有較高的含水率，既增加了原油處理的困難程度也加劇了原油集輸過程中的結(jié)垢問題，使得原油開采的成本逐漸加大。同時我國的各個主要油田已經(jīng)進(jìn)入了采油的中后期，使得注水條件更加的惡劣，注入的水質(zhì)中含有較高的硫酸鹽、氧化還原菌等物質(zhì)，導(dǎo)致結(jié)垢問題更加的嚴(yán)重，這成為影響我國油田開發(fā)以及油氣傳輸技術(shù)發(fā)展中的瓶頸問題。
原油運(yùn)輸管道結(jié)垢原因分析
原油管道中的污垢主要與原油本身的成分和運(yùn)輸方式相關(guān)，因此要研究原油管道中的污垢的形成首先需要了解原油本身的成分。
原油是種混合物，這其中主要以烴類化合物為主，還含有大量的石蠟、焦油以及含各種金屬離子的無機(jī)鹽。通過對原油分子的描述可以很直觀地了解到原油是一種十分復(fù)雜的物質(zhì)，它粘度非常高，因此通常會采用加熱運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行運(yùn)輸。
眾所周知，石蠟是一種固態(tài)物質(zhì)，熔點(diǎn)約為40-60℃，且十分粘稠，原油在運(yùn)輸時，運(yùn)輸速度與粘度成反比，粘度越大，運(yùn)輸速度越低，因此在高粘度稠油運(yùn)輸過程中，與管壁接觸的時間大大增加，隨著接觸時間的增加，原油的溫度不斷下降，石蠟溫度下降進(jìn)而不斷析出，越來越多的石蠟分子凝結(jié)并吸附在管壁表面，形成污垢。除此之外，原油中還含有大量的包括鋇、鍶、鎂、鈣等硫酸鹽或碳酸鹽。這些垢物通常以溶解度很小的鹽類分子存在，會隨著上述的幾個結(jié)垢階段慢慢形成新的污垢。
以上兩種污垢形成都與時間相關(guān)，說明接觸的時間越長則形成污垢的幾率也越大，因此在考慮防垢時需要考慮這部分內(nèi)容。這兩種物質(zhì)在隨著原油在管道內(nèi)傳播時都會與管壁接觸，由于原油的粘度大，運(yùn)輸速度低，在不斷向前運(yùn)輸時會在管壁殘留，形成管壁束縛油。
常用除垢方法分析
針對原油運(yùn)輸管道結(jié)垢問題，國內(nèi)外專家學(xué)者也進(jìn)行了諸多的研究，目前除垢方法主要有以下幾種。
（一）化學(xué)除垢
該方法是根據(jù)每種不同污垢的組成成分，選用能溶解污垢的化學(xué)劑對污垢進(jìn)行溶解達(dá)到除垢的目的。當(dāng)然由于每種污垢的成分不一樣，選用的除垢劑也不一樣，這也導(dǎo)致了一般的化學(xué)除垢劑適用范圍相當(dāng)有限。同時，化學(xué)除垢所用的試劑均具有腐蝕性，在施工過程中也極易因?yàn)樵噭┑挠昧慷鴵p壞管線并造成污染環(huán)境，并且藥劑的費(fèi)用也并不低，需要持續(xù)性添加。
（二）高壓水噴射除垢
這種方法類似于消防員所用的高壓水槍，主要是利用柱塞泵產(chǎn)生的高壓水經(jīng)過特殊噴嘴噴出，水流的沖力強(qiáng)，擊打在垢層后，導(dǎo)致污垢脫落，這種方法由于采用高壓水噴射，要求其裝機(jī)容量大、同時工作時一直在噴射，因此也存在耗水多的問題。
（三）機(jī)械除垢
這種方法采用一系列針對不同管道類型的清管器進(jìn)行除垢。這種除垢方法與其他方法相比具有易操作、低成本的優(yōu)點(diǎn)，但在清理管內(nèi)垢層時，一般需要來回清理才能達(dá)到除垢的效果。
（四）物理除垢
目前還有采用了物理除垢方式的掃頻除垢設(shè)備，其不停產(chǎn)易安裝、耗能低壽命長、無需添加任何藥劑、不改變?nèi)魏嗡|(zhì)等特點(diǎn)已經(jīng)受到了眾多企業(yè)和工廠的青睞。
作為原油含水率檢測分析設(shè)備，難免也會遇到檢測探頭結(jié)垢難題，杭州飛科電氣有限公司研發(fā)生產(chǎn)了FKC02-CC 帶擦除機(jī)構(gòu)管段式原油在線含水分析儀，該儀器適用于稠油和高含蠟原油工況，在探頭周圍設(shè)計了刮板結(jié)構(gòu)，通過刮板的往復(fù)運(yùn)動將探頭上粘連的雜質(zhì)去除，從而保證探頭表面的清潔，提高儀器長期使用時的穩(wěn)定性和精度，免去人工維護(hù)的麻煩。FKC02-CC 帶擦除機(jī)構(gòu)管段式原油在線含水分析儀具有耐高溫，防護(hù)等級高，防爆能力強(qiáng)，長久耐用的優(yōu)點(diǎn)，已在新疆油田得到廣泛地應(yīng)用。
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