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现河采油厂所属的六大油田经过近30年的开发，目前综合含水已高达94.1%，产出液大多为游离水，且矿化度为4～8×104mg/l不等，并且在高温、高压的状态下使用的井下工具、油管、套管等都存在较为严重的结垢问题， 同时，由于沿程水质污染、污水水质不达标等地面客观因素导致水井油管使用后内外壁结垢严重，大量管材报废，影响了老油田的开发效益。
1.结垢水井油管情况介绍
目前结垢油管主要以渗氮油管、镀渗钨合金油管为主，内衬管用于注水管柱后也有轻微结垢现象。油管结垢厚度一般为0.5-20mm，最厚油管内径缩小到20 mm以下。结垢程度主要与注水水质、下井时间及管柱下深等因素相关。
回注水矿化度高、在井时间长、下入深度大的井结垢严重。其中低渗油藏的史深100、河148、河 143、河31区块均为结垢严重的区域。结垢的主要为成分为灰白色、黄褐色的碳酸盐垢。
2.结垢油管对生产的影响
2.1结垢油管对注水井的影响
结垢会给注水带来严重的危害，测调工具无法下入、降低注水系统效率，增加修井次数，腐蚀注水管线，堵塞油层，使注水压力不断上升，损坏注水设备，缩短油水井的免修期，严重的造成油水井报废。
2.2经济影响
油管结垢会造成通径缩小，增加油管的垢下腐蚀，造成油管失效报废，作业井作业周期长，工序复杂，甚至交大修等严重后果，增加了作业成本。增加油田开发成本，其危害非常大。
自2011年以来部分注水井的防腐油管更新使用情况，累计投入各类防腐油管65万米，平均更新周期为910天。
3. 油管结垢的原因分析
3.1水井油管结垢原因分析
油田注入水在温度、压力、矿化度等热力学条件改变，导致水中离子平衡状态改变，结垢组分溶解度降低而析出结晶沉淀，大量晶体堆积，沉积成垢长大。油管垢结主要有以下原因：
Ca2+ + CO32- →CaCO3
Ca2+ + SO42- → CaSO4
Ba2+ + SO42- →BaSO4
（1）离子吸咐：液体中的固体离子相互吸咐。（2）电化学吸咐：井筒中油管，工具等材料、材质不同形成的金属自然电位差，使垢离子吸咐。（3）垢离子堆积、沉积，液体流动过程中地层水中的垢相互碰撞吸咐，开成垢晶，越长越大，堆积并沉降在管壁流道上。（4）井下管柱、液体流动不光滑表面易形成垢沉积的环境。
3.2水垢化学成分分析
一般水垢的主要成分是钙、钡的碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐以及铝、镁的氧化物等，但绝大多数油田水的结垢均为碳酸钙垢 。现河水井油管结垢外观 呈灰白色或黄褐色，结垢致密，质地坚硬 ，粘着力强。主要成分是钙，其次是含有少量的硅和铁[1]
4. 结垢油管修复工艺技术
4.1 处理结垢水井油管的工艺技術
结垢油管清洗工艺普遍采用酸洗、喷砂等传统工艺，这些工艺存在着安全与环境污染等弊端。随着科学技术的发展，钻通清洗、水气脉冲清洗及高压水射流得到了应用。
钻通清洗技术效率较低，有局限，清洗不彻底；水气脉冲清洗技术适合于清洗油田输油、输气、输水的地面管线，但对于清洗油管垢，特别是坚硬的污垢物清洗不彻底，效率较低。
高压水射流技术是近20年内发展起来的新技术 ， 其原理是利用高压柱塞泵和特殊设计的喷嘴产生高压高速水射流 ， 直接冲刷管内壁的结垢。这种清垢方法用清水作清洗介质 ，是一种物理清垢方法 ，具有成本低、效率高、无污染、不损坏设备等优点 。
4.2 现场应用效果
目前采用钻通工艺进行油管清洗，钻通工艺主要是以机械刮削的方式清洗除垢：钻喷杆由旋转接头带动旋转，喷杆头端连接机械刮刀、 钢丝刷、机械喷头，机械刮刀刮削垢层后， 再由钢丝刷刷掉垢物和锈层， 并用机械喷头低压水冲洗，达到清除内部垢层的目的。
缺点：（1）在机械除垢过程中，若机械刮刀和钢丝刷的直径过大，则机械喷杆的前进阻力就会增大，使工作效率降低，且易烧毁电机；若直径过小，则在刮削垢层时，刮削范围受到局限，导致除垢不彻底。（2）由于油管表面不光滑，除垢不完全，有残留，且无法刮掉堵实垢层。（3）喷水压力小，喷出动能不足，冲洗效果差。（4）钻头、钢丝刷损坏率高。（5）对于镀渗钨合金油管和内衬油管，损坏镀层和衬层。
4.3 自旋转高压喷射清洗使用效果
围绕结垢水井油管清洗，以彻底除垢、同时不伤害油管防腐层为目的，以恢复废弃物资使用为工作思路，现场逐步应用了自旋转高压喷射清洗工艺技术，解决结垢造成的清洗难题。自旋转高压喷射清洗是一种新兴的物理清洗技术，是以清水为介质，通过高压柱塞泵和特殊设计的喷嘴产生高压高速水喷射，通过压力的作用使喷头产生高速旋转，转速打1000转/分以上，喷射以强大的冲击力以一定的角度连续不断地射向油管内外表面，从而直接剥离、冲刷油管壁垢污及锈皮，使其脱落，达到清洗目的，同时不破坏内壁防腐层。
自旋转高压喷射清洗技术结合自动化控制系统和水循环处理系统，做到彻底除垢、成本低、 无污染、 不损坏管体等优点。 根据油田注水油管和注水管道除垢的需要 ，可设计固定式和移动式两种不同的除垢装置。通过改变压力等参数 ， 高压水射流清洗油管结垢技术可推广应用于锅炉、 换热器、油水管线、 沉降罐等油垢的清洗，经济效益显著 ， 应用前景广阔。
1.结垢水井油管情况介绍
目前结垢油管主要以渗氮油管、镀渗钨合金油管为主，内衬管用于注水管柱后也有轻微结垢现象。油管结垢厚度一般为0.5-20mm，最厚油管内径缩小到20 mm以下。结垢程度主要与注水水质、下井时间及管柱下深等因素相关。
回注水矿化度高、在井时间长、下入深度大的井结垢严重。其中低渗油藏的史深100、河148、河 143、河31区块均为结垢严重的区域。结垢的主要为成分为灰白色、黄褐色的碳酸盐垢。
2.结垢油管对生产的影响
2.1结垢油管对注水井的影响
结垢会给注水带来严重的危害，测调工具无法下入、降低注水系统效率，增加修井次数，腐蚀注水管线，堵塞油层，使注水压力不断上升，损坏注水设备，缩短油水井的免修期，严重的造成油水井报废。
2.2经济影响
油管结垢会造成通径缩小，增加油管的垢下腐蚀，造成油管失效报废，作业井作业周期长，工序复杂，甚至交大修等严重后果，增加了作业成本。增加油田开发成本，其危害非常大。
自2011年以来部分注水井的防腐油管更新使用情况，累计投入各类防腐油管65万米，平均更新周期为910天。
3. 油管结垢的原因分析
3.1水井油管结垢原因分析
油田注入水在温度、压力、矿化度等热力学条件改变，导致水中离子平衡状态改变，结垢组分溶解度降低而析出结晶沉淀，大量晶体堆积，沉积成垢长大。油管垢结主要有以下原因：
Ca2+ + CO32- →CaCO3
Ca2+ + SO42- → CaSO4
Ba2+ + SO42- →BaSO4
（1）离子吸咐：液体中的固体离子相互吸咐。（2）电化学吸咐：井筒中油管，工具等材料、材质不同形成的金属自然电位差，使垢离子吸咐。（3）垢离子堆积、沉积，液体流动过程中地层水中的垢相互碰撞吸咐，开成垢晶，越长越大，堆积并沉降在管壁流道上。（4）井下管柱、液体流动不光滑表面易形成垢沉积的环境。
3.2水垢化学成分分析
一般水垢的主要成分是钙、钡的碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐以及铝、镁的氧化物等，但绝大多数油田水的结垢均为碳酸钙垢 。现河水井油管结垢外观 呈灰白色或黄褐色，结垢致密，质地坚硬 ，粘着力强。主要成分是钙，其次是含有少量的硅和铁[1]
4. 结垢油管修复工艺技术
4.1 处理结垢水井油管的工艺技術
结垢油管清洗工艺普遍采用酸洗、喷砂等传统工艺，这些工艺存在着安全与环境污染等弊端。随着科学技术的发展，钻通清洗、水气脉冲清洗及高压水射流得到了应用。
钻通清洗技术效率较低，有局限，清洗不彻底；水气脉冲清洗技术适合于清洗油田输油、输气、输水的地面管线，但对于清洗油管垢，特别是坚硬的污垢物清洗不彻底，效率较低。
高压水射流技术是近20年内发展起来的新技术 ， 其原理是利用高压柱塞泵和特殊设计的喷嘴产生高压高速水射流 ， 直接冲刷管内壁的结垢。这种清垢方法用清水作清洗介质 ，是一种物理清垢方法 ，具有成本低、效率高、无污染、不损坏设备等优点 。
4.2 现场应用效果
目前采用钻通工艺进行油管清洗，钻通工艺主要是以机械刮削的方式清洗除垢：钻喷杆由旋转接头带动旋转，喷杆头端连接机械刮刀、 钢丝刷、机械喷头，机械刮刀刮削垢层后， 再由钢丝刷刷掉垢物和锈层， 并用机械喷头低压水冲洗，达到清除内部垢层的目的。
缺点：（1）在机械除垢过程中，若机械刮刀和钢丝刷的直径过大，则机械喷杆的前进阻力就会增大，使工作效率降低，且易烧毁电机；若直径过小，则在刮削垢层时，刮削范围受到局限，导致除垢不彻底。（2）由于油管表面不光滑，除垢不完全，有残留，且无法刮掉堵实垢层。（3）喷水压力小，喷出动能不足，冲洗效果差。（4）钻头、钢丝刷损坏率高。（5）对于镀渗钨合金油管和内衬油管，损坏镀层和衬层。
4.3 自旋转高压喷射清洗使用效果
围绕结垢水井油管清洗，以彻底除垢、同时不伤害油管防腐层为目的，以恢复废弃物资使用为工作思路，现场逐步应用了自旋转高压喷射清洗工艺技术，解决结垢造成的清洗难题。自旋转高压喷射清洗是一种新兴的物理清洗技术，是以清水为介质，通过高压柱塞泵和特殊设计的喷嘴产生高压高速水喷射，通过压力的作用使喷头产生高速旋转，转速打1000转/分以上，喷射以强大的冲击力以一定的角度连续不断地射向油管内外表面，从而直接剥离、冲刷油管壁垢污及锈皮，使其脱落，达到清洗目的，同时不破坏内壁防腐层。
自旋转高压喷射清洗技术结合自动化控制系统和水循环处理系统，做到彻底除垢、成本低、 无污染、 不损坏管体等优点。 根据油田注水油管和注水管道除垢的需要 ，可设计固定式和移动式两种不同的除垢装置。通过改变压力等参数 ， 高压水射流清洗油管结垢技术可推广应用于锅炉、 换热器、油水管线、 沉降罐等油垢的清洗，经济效益显著 ， 应用前景广阔。