管路结垢是我国油气田开采过程中普遍存在的问题,结垢堵塞直接阻碍了原油及天然气、煤层气生产,甚至危害公共安全。因此,对离心泵等操作设备以及运输管道采取除垢是十分必要的,这样既可以保证生产的顺利进行又保障了经济效益。除垢的主要方法包括化学除垢法、物理除垢法以及机械处理法等,其中酸洗的化学除垢法,因其工程操作方便简单、成本小、效果好、适用性广等优点较为常用。化学酸洗除垢法主要针对结垢物的组成、结合实际操作环境,分析其结垢原因,采用适宜的酸洗工艺,并复配缓蚀剂减少酸对管道的腐蚀。因此,研究管道除垢及缓蚀技术对促进油气田开发、提高产能具有重要的应用前景和良好的经济效益。本文针对吉19井片区某煤层气生产区域管道结垢问题,分别通过化学分析以及XRD、XRF测试对该矿区的气田水、抽油杆以及离心泵上的结垢物进行组成分析。确定结垢物的主要成分是碳酸亚铁,并伴有少量的二氧化硅、钙镁盐等。结合操作环境以及煤层气矿层的地质条件,分析其腐蚀原因是在煤层气开采中,地层中大量的二氧化碳溶于水中,使得水显酸性,腐蚀管材及设备表面,腐蚀产物中的铁与地下水中溶入的二氧化碳形成结垢产物。采用酸洗法除垢,对盐酸、硫酸等无机酸进行实验筛选,其中盐酸较适宜。确定了以盐酸为主酸的除垢方案,以除垢率为评价指标,实验考察酸浓度、用量、时间、温度与添加剂等条件。盐酸浓度10%,盐酸用量为理论酸量的1-2倍,温度在25℃~50℃的条件下除垢率达到80%以上。针对酸洗液在除垢的同时将对管材设备产生的腐蚀,选取市场上常用的曼尼希、咪唑啉、科诺、若丁四种具有代表性的缓蚀剂进行筛选实验,按照了石油行业标准SY/T5405-1996,采用静态挂片实验法、腐蚀形貌观察法、电化学测试等方法进行酸化用缓蚀剂性能评价。实验结果表明,四种缓蚀剂的缓蚀效果大小顺序依次为科诺、若丁、曼尼希、咪唑啉,其中科诺缓蚀剂的效果相对较优,对缓蚀剂科诺的使用浓度及温度进行了考察优化,温度在25℃和50℃条件下,缓蚀剂用量为(0.8%的体积浓度)时,静态挂片法测得缓蚀率分别达到为98.20%和92.93%。对科诺缓蚀剂进行电化学实验测试,包括电极化曲线、交流阻抗法,获得与静态挂片法一致的实验结果。由红外谱图结合电化学测试,分析其缓蚀机理为:分子吸附在金属表面形成了一层保护膜,抑制了阳极反应,降低了腐蚀电流密度,阻碍了金属的腐蚀。