一、工况简介
大庆油田第二采油厂聚南4-2转油站位于大庆市萨尔图区南四区西部，主要负责第二采油厂第二作业区75口油井产油计量及外输任务，并担负油井掺水、洗井和油气集输任务。将含水原油及湿气输送至南三一联合站，并将加热加压后的热水输送至各单井。设计处理规模为13000m3，设有油气化程度较高的油，气，水，电计量系统，自动控制系统。承担着6座聚驱计量间，75口聚驱采出井的外输、计量、掺水、保温任务，目前外输4400t/d，综合含水97.5%。聚南4-2站处于后续水驱阶段，由于前期见聚后对设备、容器、管线影响较大，造成地面设备严重的结垢问题。经常导致集输管道堵塞、加热炉效率低下及机泵损耗等严重问题，直接影响正常生产。
二、聚南4-2转油站设备结垢问题
转油站加热炉结垢，转油站掺水泵结垢，转油站掺水管线结垢
2.1转油站加热炉结垢问题
加热炉是重要的油田地面集输设备，承担着油田油气产品的加热升温任务，是油田生产过程中主要能耗设备。加热炉效率的高低，直接影响全油田的节能降耗工作，也影响着全油田的经济效益。目前聚南4-2站运转的加热炉，存在的主要问题是炉管结垢。炉管结垢会导致加热炉热效率降低、燃气损耗加大，温升不足，不仅浪费大量燃气，而且达不到生产工艺要求结垢严重会导致加热炉管表面温度不均匀，造成加热炉烟火管变形、鼓包甚至开焊，无法保证加热炉正常、安全、高效、稳定运转。极大影响了油田正常生产和生产安全，直接导致生产成本的大幅增加。
加热炉炉管表面垢样成分非常复杂，基础成分含有大量碳酸钙垢、硅酸钙垢及多样复合成分。外部垢层松动易剥离，主要成分为碳酸钙及复合物的混合物。内部垢层主要成分为硬质碳酸钙垢，吸附力强，不易剥离。
加热炉外部垢层成分复杂，聚合物驱和三元复合驱三次采油采出液含
聚浓度因见聚时间长短不同，聚合物胶体具有明显的挂壁现象，在加热
过程中胶体性质发生变化变成凝胶，吸附于管路或容器壁上，形成有机
物凝胶垢层。这种凝胶垢层吸附在管路或容器壁上，具有粘弹性，吸附力
不大，遇冷或脱水时体积收缩，有一定的剥离现象。
当加热炉壁面温度进一步升高，垢层就会出现焦化现象，焦化后的垢层会牢固的吸附在管壁上，形成焦化垢层。
聚南4-2站加热炉垢层为复合垢层，垢层具有非常大的热阻，严重影响加热炉热量传递效率，另外这种垢层由多种有机物构成，对酸碱不敏感，很难使用酸洗或其他的化学清洗方式实现清垢的目的。
加热炉的维修主要采用定期酸洗的方式，清除炉管上凝聚的水垢、聚合物、胶质。由于结垢严重导致炉管、工艺管线结垢严重，导致炉效降低，能耗升高，需要频繁进行酸洗每年单台设备需要酸洗2-3次，每次费用5万元。维修除垢每年小修需要8-10万元或大修费需要13-15万元。
2.2转油站掺水泵结垢问题
转油站掺水泵结垢问题直接影响油田的正常生产。泵内结垢降低泵效
。掺水泵、热洗泵达不到额定扬程直接影响生产效率。结垢后还将直接导致泵体内的平衡盘、平衡环、机械密封等零部件的损坏，大修清垢、更换零部件大大增加了生产成本。
掺水泵的维修分为日常一保维修和泵修(大修)，，如果掺水泵内结垢严重将会导致电流的异常变化，电流过高导致电机烧毁，电流过低泵工作效率降低，介质无法正常输送。致使生产效率降低。聚南4-2油站共有三台掺水泵，日常维修的主要原因均是由于叶片结垢引起的。结垢严重时每20天就要维修一次。掺水泵滴漏及过滤器每十天需要进行清垢检修，泵部件的磨损，腐蚀也非常严重，机泵大修每20天就要进行一次。直接影响站内的正常生产。(结垢情况详见下列图片)
2.3转油站掺水管线结垢问题
掺水管线结垢会导致管线内径变小，水流截面降低，水流阻力增加，介质流量变小达不到设计要求，压降明显，导致掺水泵的能耗增加。结垢引起严重的垢下腐蚀，结垢和腐蚀相互作用造成管线输送能力降低，严重时导致管线穿孔，给生产带来安全隐患。
三.试验设备应用情况
综合上述问题，我们采用德威汉（DEWEHA）变频感应水处理设备解决我站防垢和结垢问题
3.1加热炉 针对聚南4-2站加热炉的工作方式，采用一台德威汉（DEWEHA）物理式
水处理设备安装在四套加热炉总进水口管道上。
设备选型
设备型号为DEWEHA-I-DQCN-0400，适用400m管径。
设备运行期间无需任何维护，每日耗电量仅为1.4度。
设备安装
设备工作线圈安装在加热炉总进水口管道上。德威汉（DEWEHA）水处理设备由控制单元及安装线圈组成，控制单元加装支撑箱体。由控制单元引出开放电容式线圈6组，其中正极三组，负极三组并列缠绕;闭合电感式线圈三组，缠绕于电感线圈后方。
设备运行5个月后，于2016年8月20日在对加油炉的改造计划中，将加热炉打开进行结垢情况观察：
加热炉的炉管在水处理设备安装使用5个月后，炉管表面没有任何新垢增加，同时老垢脱离现象也非常明显。水温能够由过去的50度提升到70度，满足油井正常洗井要求。
3.2掺水泵 根据转油站动力机房的情况，三台掺水泵以并联的方式工作
，在动力机房内三台掺水泵总进水管道上安装一套德威汉（DEWEHA）水处理设备，解决三台掺水泵的结垢问题。
设备选型
选择型号为DEWEHA-I-DQCN-0200，适用200mm管径设备运行期间无需任何维护，每日耗电量仅为1.2度。
设备安装
设备工作线圈安装在三台掺水泵总进水口管道上。线圈数量为正负电容，电感线圈各一组。设备控制单元安装在进水管道下，加装支撑箱体。
设备安装使用时间:2016年3月19日
设备运行5个月后，将三号泵停机打开，观察泵内部结垢情况变化:
三号掺水泵的泵盘上没有任何新垢产生，原有的老垢也已基本清除，泵盘上只有一些残留的锈斑。自德威汉（DEWEHA）水处理设备投入运行起，三号掺水泵已经在无任何检修的情况下无故障的运行六个月。
3.3掺水管线
通过三号掺水泵的出口管道结垢情况可以观察到明显的掺水管线防垢除垢效果。自设备安装使用6个月后，出口管道的两厘米厚的水垢已经完全被清除，管道壁上只有残存的油泥。
四.效益分析
大庆油田第一采油聚啊4-2转油站自2016年3月19日开始使用德国德威汉（DEWEHA）物理式水处理设备运行一年以来，实际情况反应如下:
1.由于聚南4-2站前期采出液成分复杂，造成加热炉烟火结垢快，垢层厚，导致炉温提升缓慢，耗气量大，达不到运行温度要求。同时加热炉维修周期短，维修费用高。经实际测试安装除垢设备前后对比，加热炉烟火管结垢明显减少，炉效显著提高，仅单台加热炉每日节省燃气量即超过150立方米:自从安装此设备，加热炉提温效果明显，水温能由过去50度提升到70度，一·年内没有对加热炉进行维修，满足油田的正常生产要求。
2.使用设备前该站机泵维修保养工作量大，因泵内部积垢严重，过流端面减小，机泵运行效率逐渐降低，配件损耗严重。平均每3天需清理次掺水泵进口过滤缸及泵进出口管线，平均每22天即要对机泵进行一次大修并更换配件。自安装德国德威汉（DEWEHA）水处理设备后，泵效显著提高，单台机泵耗电量每日降低近100千瓦，泵维修次数明显减少。全年仅对机泵进行过两次泵修，一年内没有更换过零部件并且泵内及进出口管线内的结垢现象几乎完全消失，保证了机泵的正常运行，降低了维修维护成本。
3.设备安装1年内，全站所有设备没有进行过酸洗清垢。
结论
德国德威汉（DEWEHA）物理式水处理设备自2016年3月19日在我聚南4-2站运行一年来，加热炉管壁结垢减少80%，掺水泵效提高，有关设备的维护周期明显延长，即提高了生产效率又延长了设备的使用寿命，大大降低了直接生产成本和间接生产成本(生产设备寿命延长带来的成本降低)，同时减少了作业工人的劳动强度，降低了生产中因设备结垢带来的安全隐患。