水垢类型判断.doc

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1、水垢的分类 1、碳酸盐水垢：是以钙簇的碳酸盐为主要成份的水垢，包括氢氧化钙，其中CaCO3含量大于50%。 2、硫酸盐水垢：是以硫酸钙为主要成分的水垢，其中CaSO4含量大于50% 3、硅酸盐水垢：当水垢中的SiO2含量大于20%时，属于这类水垢。 4、混合水垢：这种水垢有两种组成形式，一种是钙簇的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐以及氧化铁等组成的混合物，难以分出哪一种是主要成分；另一种是各种水垢以夹层的形式为一体，所以也很难指出哪一种成分是主要的。附录一：水垢类别鉴别方法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－水垢类别｜颜色｜鉴别方法－－－－－－－－－－

2、－－－－－｜－－－｜－－－－－－－－－－－－－－－－碳酸盐水垢｜｜在5％盐酸溶液中，大部分可｜白｜CaCO3＋Mg（OH）2｜｜溶解，反应生成大量气泡，反应｛｝｜色｜占50％以上｜｜结束后，溶液中不溶物很少。｜｜－－－－－－－－－－－－－－－｜－－－｜－－－－－－－－－－－－－－－－硫酸盐水垢｜黄｜｜白｜在盐酸溶液中很少产生气泡，CaSO4＋MgSO4占｜色｜溶解很少，加入10％氯化钡溶液｛｝｜或｜后，生成大量的白色沉淀物（硫50％以上｜白｜酸钡）。｜色｜－－－－－－－－－－－－－－－｜－－－｜－－－－－－－－－－－－－－－－硅酸盐水垢｜灰｜在盐酸中不溶解，加热后其它｜｜成份部

3、份地缓慢溶解，有透明状SiO2占20％｜白｜砂粒沉积，而加入1％氢氟酸或｛｝｜｜氟化钠可有效溶解。以上｜色｜－－－－－－－－－－－－－－－｜－－－｜－－－－－－－－－－－－－－－－铁垢｜棕｜｜｜加稀盐酸可溶解，溶液呈黄以铁氧化合物为主，｜褐｜｛｝｜｜色。杂有其它盐类｜色｜｜｜－－－－－－－－－－－－－－－｜－－－｜－－－－－－－－－－－－－－－－油垢｜黑｜将垢样研碎，加入乙醚后，溶〔含油5％以上〕｜色｜液呈黄绿色。油田设备中注水系统对于油田稳定、高效的生产具有重要的意义。一般注水管线由注水泵站、注水阀池、配水间、注水井等大致构成。这些部分由于周边环境的影响而有大量的积垢不断产生

4、并带来很多的危害，因此有必要详细分析这些结垢现象的原因，从而采取有效的防护措施。   根据实际的情况看，注水井中采集到的垢样包括各种各样的无机物及以石油和沥青为主的有机物。其中的无机垢由于最为典型统称为油田垢。在油田的注水系统及管线中大量出现的油田垢，其成分大体上可以分为盐类垢、腐蚀垢及泥沙等沉积垢，其成因各不相同。       油田垢产生的最根本的原因是由于注水井的注入水组成复杂———如有些油田甚至使用处理并不是很好的污水，在不同的环境中会发生各种不同的物理和化学变化，由此产生的油田垢复杂多样。这种结垢现象最为频繁也最具代表性和危害性。   这类垢产生的具体原因是：一些离子结

5、合后会形成在水中不溶、难溶和微溶的物质，这些物质都很容易成为积累的水垢，也就是盐类垢。由于水质的限制，通常这类垢是由碳酸盐和硫酸盐组成。典型的是碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶等。这种垢的形成一般会经历成核长大的过程。先是少数垢核心在管道表面形成、附着，然后更多的其它成垢化合物在这些核心周围聚集，成为更大的垢团。随着水流的冲刷，一部分垢被冲掉，但其它的垢又在生成，最终可能阻塞管道。随着环境水温的升高，这些难溶或微溶盐的溶解度下降，就有更多的物质从水中析出，成为水垢。所以在一些井中，当温度高于60℃时才会出现明显的结垢趋势，温度越高，结垢的趋势越严重。   由于盐类垢中以碳酸盐为主

6、，所以注水井水中二氧化碳的含量对于成垢有很大的影响。其根源在于下面这些反应（这里仅以碳酸钙为例，其它碳酸盐与之类似）：      Ca2++2HCO3-→CaCO3↓+CO2+H2O①H++HCO3-→H2CO3②2OH-+HCO3-→H2O+CO32-③   当水中钙和碳酸氢根离子含量以及二氧化碳含量适宜时，上面的反应①是一个平衡的反应。一旦新的注入水进入，带来过量的钙离子，或周围环境导致二氧化碳的分压降低使平衡被破坏，反应①就会向右进行，导致碳酸钙水垢的大量生成。而水中溶入过多的二氧化碳，则会使反应①向左进行，抑制了碳酸盐类水垢的生成。同样，注入水的pH值也会通过影响上述平

7、衡来影响成垢趋势。当pH值小于4时，反应②向右进行，HCO3-会大量减少，导致反应①向左进行，水垢减少；当pH值在4－10之间时，水中以碳酸氢根为主，这种状态很不稳定，所以有一定的成垢趋势；而当pH值大于10以后，反应③明显向右进行，碳酸根离子大量出现，只要水中有合适的钙镁等离子，就会成垢，所以这种状态下为成垢的高危区。   水的流速也会明显地影响结垢的趋势。水的流动越缓和，成垢核心生长的环境越稳定。从配水器等井下设施到井筒壁再到地层，流速逐渐降低，水垢出现的几率逐渐提高，流速和流向的突然改