超稠油采出水回用锅炉结垢机理研究及优化

新疆油田某作业区超稠油采出水具有高温、高硅、高矿化度的特点,造成过热注汽锅炉结垢频繁.通过对锅炉炉管垢样进行检测分析,明确了Si和盐是造成锅炉结垢的主要因素,同时借助对锅炉炉管中盐垢宏观形貌、微观形貌、EDS及XPS分析,揭示了锅炉结垢机理;针对结垢机理进行研究,提出化学除硅和MVC除盐,并进行了现场验证.结果表明:高温、高压断键+缩聚反应是盐垢形成的主要机理,盐垢中主要物质分子式为Na2Si2O5;化学除硅可以将锅炉给水SiO2质量浓度降至100 mg/L以下;MVC除盐实现产水矿化度≤50 mg/L,脱盐率≥98％.该研究对新疆油田过热注汽锅炉安全、经济、高效运行具有重要意义.