山西省沁水盆地煤层气开采的现场部分区块采用射流泵等液力泵进行人工举升。随着排采不断的进行,腐蚀、结垢等现象逐渐在井下油套管、中心管、射流泵工作筒中出现,射流泵的泵效因结垢、腐蚀而变低,无法达到常规排采降压的要求,因而导致煤层气现场无法连续排采。煤层气井下结垢一方面严重影响了产能,另一方面不断的修井作业会产生高额的修井费用。为解决沁水盆地煤层气开采现场的结垢、腐蚀问题,国内某石油公司委托作者进行溶垢防垢的深入探究,研制一种适应沁水盆地煤层气现场中部分采用液力泵系统进行排采的溶垢防垢体系。本文首先通过查阅文献和实地调研,对沁水盆地煤层气开采过程中结垢的原因和影响因素进行了分析,发现煤层气井下结垢是由多种机理如:不相容离子发生混合、打破热力学平衡、吸附原理等共同作用的结果。其中打破热力学平衡和吸附原理为主要结垢原因;然后对沁水盆地煤层气开采现场产出水和结垢产物的成分进行分析,发现沁水盆地M区块的垢物成分主要为CaCO₃、MgCO₃以及少量的腐蚀产物。23个采出水样品中均含有较高含量的Ca²⁺、Mg²⁺离子。通过两种结垢趋势预测方法预测出23个采出水样品均具有结垢趋势;在此基础上结合结垢原因开展了溶垢体系和防垢保护液的研究和筛选。采用质量分数为18%的盐酸溶液作为溶垢的主剂,铁离子稳定体系QT-2为柠檬酸、醋酸以0.5%:1%的比例进行复配,缓蚀体系QH-3为聚天冬氨酸、HS#1、乌洛托品以1:3:6的比例复配;溶垢体系优选为:18%盐酸+QT-2铁离子稳定剂+QH-3缓蚀剂。防垢保护液采用ZF#2、ATMP、HPMA以4:1:2的比例复配,最佳使用浓度为8-14mg/L;同时对溶垢防垢体系的影响因素及效果进行评价,该体系表现出较好的溶垢防垢效果且配伍性良好;最后针对沁水盆地煤层气溶垢防垢配套工艺进行了设计和研究。