在石油生產過程中，包括蠟沉積、硬垢和腐蝕在內的阻礙因素，為操作人員帶來了需要考量和克服的挑戰性難題。為實現產量最大化，目前有多種技術和解決方案可用于優化管道或井筒內的流動效率。

在整個勘探與生產階段，操作人員面臨著各類挑戰，生產常因多種制約因素而中斷甚至停滯。孤立或極端油田內常見的環境障礙，乃至外部政治或社會壓力，都可能限制產量，進而影響利潤并消耗儲量。再加上可再生能源（技術、資金投入及勞動力）的發展對資源形成競爭，行業幾乎沒有容錯或浪費的空間。這些因素使得確?，F有及新開發儲量和油田的最佳生產狀態變得至關重要。
 
盡管許多挑戰超出了操作人員的控制范圍，但仍有若干因素完全在其掌控之中。蠟沉積、硬垢和腐蝕雖是石油生產中常見的阻礙因素，但配備了合適解決方案的操作人員可輕松對其進行監測和緩解。而解決蠟沉積、硬垢和腐蝕問題的能力，也讓了解其成因及可用的限制方法變得更為重要。
 
20多年來，Pipetech公司已樹立起行業聲譽，致力于提供創新清潔解決方案及專利技術，以解決流動和堵塞問題，包括開發與不斷發展的行業及生產需求相匹配的創新方法。
 

蠟沉積

蠟沉積（又稱石蠟沉積）是全球石油作業者面臨的常見問題，也是油田內持續存在的流動保障難題。當從油藏采出的原油在管道中冷卻時，蠟沉積會與無機固體混合并在整個系統中結晶。其形態從細膩膏狀物到堅硬易碎物質不等，盡管蠟沉積的形態多樣，但其堆積造成的后果卻廣為人知。
 
蠟沉積物的堆積會嚴重限制管道內流體流動，降低生產效率。此外，任何沉積物的堆積都可能影響產出原油的質量，并伴隨流體攜帶多余沉積物的風險。膠質、細砂、黏土、鹽分和水等物質在沉積物中十分常見。為維持最佳流動狀態和油品質量，清除蠟沉積物勢在必行，但其代價是導致停產時間增加和運營成本上升。盡管如此，短期代價仍優于讓油田長期生產能力面臨風險的選擇。
 

硬垢

碳酸鹽、硫化物和硫酸鹽——這些是油田作業中最常見的硬垢類型，可能導致生產問題。硬垢由管道內溫度和壓力波動、流體混合過程、水流以及天然礦物質的普遍存在引發，無論在管道、地面設施還是處理井中，整個生產過程中硬垢都難以避免。
相反，定期維護、使用除垢劑以及制定有效的清潔策略，對于避免硬垢滋生導致的流速下降、資產損壞，甚至極端情況下的油井關井至關重要。
 

腐蝕

 
圖1 蠟沉積、腐蝕和結垢構成油氣行業的 “十億美元級難題”
 
在石油勘探的地下及偏遠環境中，不可避免會接觸到腐蝕性化學物質，進而引發自然腐蝕——包括“甜腐蝕”（由二氧化碳和碳酸引起）和“酸腐蝕”（由高濃度硫化氫引起）。生產過程中普遍存在的酸、鹽，以及二氧化碳和硫化氫，只會加速管道系統和井筒的腐蝕。腐蝕及其影響已有大量記錄（如圖1所示），通常會導致泄漏，進而對作業、資產及周邊環境造成一系列后果。與硬垢和蠟沉積一樣，腐蝕可通過主動措施加以緩解。
 

影響

蠟沉積、硬垢和腐蝕元素的廣泛形成，會帶來重大的環境、運營及財務后果。
若不采取主動的資產完整性維護計劃，上述任何（或全部）問題都將進一步惡化，增加泄漏和破損的可能性。盡管泄漏和溢出事件常見，但其對企業聲譽和環境可能造成災難性影響。鑒于勘探與生產行業的環境可持續性備受關注，可避免的泄漏及其引發的污染會迅速加劇整個行業的壓力。水污染、石油泄漏、溫室氣體排放增加，以及棲息地破壞或阻礙，都可能因泄漏和破損而發生。更不用說為修復問題和修補系統所增加的成本和排放。
 
蠟沉積、結垢和腐蝕對財務與運營的影響往往相互交織。里斯本大學2022年的一份報告指出，僅蠟沉積就在油氣行業構成 “十億美元級難題”，其年度經濟影響高達3300億美元。流速和生產率下降、設備維修或更換成本，以及大規模維護帶來的運營成本增加，均推高了這一天文數字。此外，環境破壞風險還將導致企業面臨更多罰款、違規處罰及聲譽損害。
 
為避免上述任何問題，操作人員了解可用解決方案至關重要。

 

應對蠟沉積、硬垢與腐蝕

針對蠟沉積、硬垢和腐蝕，沒有單一的萬能解決方案，而是需要通過多樣化、深層次的策略來應對各類生產阻礙因素的影響。
 
注入熱油或蒸汽、采用電伴熱（ETH）控制井內溫度，以及應用絕緣材料，均屬于基于熱能的技術，長期以來用于預防或清除蠟沉積、硬垢和腐蝕。其中，注入熱油（即熱油清洗）是一種特別常用的除蠟方法。這類熱技術依賴于將井筒維持在特定溫度，以防止結晶和沉積物形成，或溶解已形成的沉積物。
 
然而，這些方法的成功取決于多種因素。井內沉積物的嚴重程度、系統的完整性和狀況，以及原油的性質，均會影響方法的有效性。盡管熱技術見效快、短期成本相對較低且操作較簡便，但其在處理難以分解的物質時應用可能受限。此外，所使用的流體通常含有有害污染物，可能損壞設備或加速腐蝕。
 
化學抑制劑（如聚磷酸鹽、丙烯酸聚合物和磺化聚合物）依靠有機和無機化學物質來維持流體流動并分散沉積物。總體而言，化學抑制劑的作用原理是通過重塑蠟晶體結構來防止其聚集，理想情況下，甚至能從源頭阻止結垢晶體的形成。
 
與熱技術類似，化學抑制劑成本效益高，有助于維持穩定的流體流動，還能防止沉積物堆積，減少后續（甚至更嚴重的）干預需求。但遺憾的是，化學抑制劑在處理更具挑戰性的物質時應用同樣受限，且準確確定合適的劑量往往較為困難。由于抑制劑需要特種化學物質和有毒成分才能有效對抗沉積物，因此在現場應用時（尤其是大劑量使用時），可能對環境造成嚴重影響，留下難以彌補的污染痕跡。
 
通過對管道或井筒壁施加純粹的機械力，清管或刮削器等機械清洗方法可分解并清除蠟和結垢。將清管器或刮削器技術驅動通過系統時，可切削任何堆積物，以優化流動并維持效率。機械清洗技術依賴壓縮空氣或水驅動的機械力，因此相較于化學抑制劑或熱技術，其在處理更多種類物質方面更具優勢。
 
機械清洗也是一種快速且更環保的工藝，可減少停機時間。然而，由于依賴機械力，機械清洗方案確實會對管道或井筒的完整性構成風險。所使用的任何工具都必須經過精心設計，以避免對設備造成嚴重損壞；此外，由于作業范圍限制，機械清洗通常不適用于深水系統——這使得許多海上作業者無法采用該方法。
 

清潔與流動保障

在油氣行業中，清潔程度是不可妥協的硬性要求。盡管有多種方案可用于維護井筒和管道的完整性（每種方案各有優劣），但只要實施清晰且持續的清潔策略，結垢、蠟沉積和腐蝕問題就能得到部分緩解。
 
定期清潔程序對維持持續流動和生產至關重要，而預防和抑制有害污染物的擴散，其成本效益遠高于后期清除和修復的過程。更不用說，采取主動措施解決流動保障問題（如有效的清潔方法）有助于延長管道或井筒的使用壽命。此外，清潔程序并非可選項——行業內多個監管框架和合規標準已將其列為硬性要求。

 
 
圖2 需要創新清潔解決方案以滿足不斷發展的行業需求
 
遺憾的是，這并不意味著這些標準總能得到遵守。對管道和井筒維護要求的認知不足，以及對支持最佳流動保障的可用方案缺乏了解，可能會阻礙專業干預的實施。同樣，對清潔策略長期效益（財務、運營和環境層面）的認知缺失，尤其是相較于生產周期的短期關注點時，也會導致這一問題。
 
許多企業專注于油田的即時盈利能力和生產率，可能將清潔視為破壞性流程——既阻礙油田的初始投資，又減少實際生產時間。盡管清潔和維護能帶來長期效益，但在短期收益和高強度生產需求的背景下，企業很難形成長遠視角。
流動保障和清潔屬于專業服務，通常需要外部支持。了解可用方案及求助對象，是制定可持續清潔策略的關鍵（見圖2）。

傳統清潔方法

反噴射技術（Retro-jetting）是應對結垢、蠟沉積和腐蝕問題的常用工藝，廣泛用于清除管道系統內的大小沉積物。反噴射技術（又稱水力噴射或水力銑削）在油氣行業及公用事業領域均為可靠技術。
 
傳統反噴射設備的壓力范圍在10,000至40,000PSI（磅力/平方英寸）之間，這使其成為靈活選擇——根據待清潔的應用場景及造成堵塞的碎屑或污染物類型，可適配多種需求。從環境影響看，反噴射技術耗水量低于其他方法，且具備水回收能力。