安塞油田套管腐蚀机理与防治措施研究

某区块油井套管腐蚀破坏机理及防护措施研究*0 前言国内外许多油田自开发以来都伴随着严重的油井套管腐蚀损坏（简称腐蚀套破）问题。

目前导致油井套管破损的主要原因为包括地质因素、工程因素及腐蚀环境等[1]。

套管破损的形式为力学破坏、腐蚀破坏和二者共同作用的结果。

套管固井是应对地层力学破坏、腐蚀环境隔离的主要手段。

固井质量[2-5]是套管使用寿命的保障。

套管内、外腐蚀在各油田普遍存在，开展套管内、外腐蚀机理研究，实施针对性防治措施，减少新增套管腐蚀损坏井数量是套破井的治理发展趋势。

由于腐蚀环境不同，套管破损原因及机理也不相同。

针对含CO2油井，在特殊温度压力环境下，CO2对钢质管材会产生严重的腐蚀，如套管管壁腐蚀穿孔、裂纹、缝隙破裂等，给油气田开发带来了极大的危害，提高含CO2油气开采效率和降低其经济成本成为关键的问题，引起了有关专家和学者的高度重视[6-10]。

目前控制CO2腐蚀的技术方法主要有选用耐蚀材料、加注缓蚀剂、阴极保护、有机和无机涂料、金属镀层等[11-12]。

其中投加缓蚀剂是油田常用的一种操作简单、经济可靠且见效快的防腐手段，被石油、天然气行业所采用。

咪唑啉类缓蚀剂因其具有热稳定性好，毒性低，无特殊刺激气味，并且对碳钢和低合金钢在酸性介质中有良好的缓蚀性能等优点，被广泛应用于含CO2油气田井下管柱及地面集输管线的腐蚀控制[13]。

针对国内某油田油井短时间内套破，且套管腐蚀穿孔严重，隔采有效期短，治理难度大等问题，本研究在对该区块油井套管腐蚀环境及套破现状等调研的基础上，通过对该区块油田采出水介质成分及腐蚀性组分分析，油管内外壁腐蚀层及其成分分析，探讨了套破井的腐蚀机理。

结合固井质量与套破井失效模式的对比分析，进而明确固井质量对油井套破的影响，并通过对J55钢在含CO2油井模拟工况环境中腐蚀速率的测试，研究了一种桐油咪唑啉缓蚀剂在不同添加量条件下的缓蚀效果，进而为含CO2油井的腐蚀控制措施提供理论依据。

油田埋地管道腐蚀机理及防护措施研究作者：高岩来源：《中国科技博览》2015年第07期[摘要]目前，油田生产中埋地管道腐蚀问题日趋严重，管道又是油田生产的主要设备，更换费用庞大。

存在更换不及时的问题，影响油田安全生产。

本文针对油田聚驱集输管道腐蚀穿孔严重的问题，通过选取腐蚀管段对其材质、介质进行取样分析，结合宏观和微观腐蚀形貌及腐蚀产物分析，测试土壤电阻率等方式开展埋地管道腐蚀机理研究，制定了管材优选、电化学保护、物理防垢等相应措施，有效缓解了埋地管道腐蚀穿孔速率，试验的缓蚀率达到94%、阻垢率达到91%，为油田埋地管道腐蚀防护提供了技术支持。

[关键词]腐蚀埋地管道防护中图分类号：TE988 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0061-011 腐蚀机理1.1 内腐蚀情况内腐蚀是油田埋地管道腐蚀的主要类型，输送介质直接对管道进行氧化腐蚀，同时伴有垢下腐蚀[1]。

从表中可以看出，水驱过程中Cl-含量较高，腐蚀性较强；聚驱过程中，含有较多的Ca2+、Mg2+、CO32-和HCO3-，结垢倾向大。

1.2 腐蚀产物分析在水驱及聚驱管道内表面拾取腐蚀产物，用X射线衍射仪进行物相分析。

水驱管道内壁腐蚀产物主要为Fe2O3和少量FeOOH（羟基氧化铁），管道内壁的腐蚀以铁的氧化腐蚀为主；聚驱管道内壁腐蚀产物主要为FeCO3和CaCO3 、MgCO3，管道腐蚀过程中伴随着碳酸盐型管垢的产生，以垢下腐蚀为主。

1.3 内腐蚀机理分析1.3.1 微电池腐蚀金属管道材质除铁之外，还含有石墨、渗碳体以及其他金属等，与金属基体形成电位差，石墨、Fe3C颗粒，其电位较高，作为阴极发生还原反应。

相对的颗粒周围的Fe2+电位低，作为阳极氧化溶解。

由于Fe2+与含碳物质紧密接触，使得腐蚀不断加速进行，在颗粒周围形成缝隙，并产生与垢下腐蚀类似的腐蚀作用，随着腐蚀的扩展，局部聚集的含碳物质从金属基体上剥离，形成腐蚀坑。

浅谈有关油田集输管线的腐蚀原因及质量控制油气是我国各领域发展重要的资源，在油气资源开采过程中，依靠集输管线将油气运输到储存区域。

但是油气中存在较多的腐蚀物质，严重腐蚀集输管线，此外集输管线受到自然因素等影响，会加速腐蚀速度。

本文围绕油田集输管线的腐蚀原因以及质量控制展开讨论，腐蚀原因主要分为集输管线质量、防腐层老化以及运输过程等，针对上述问题进行深入的讨论，为防腐蚀实施的控制措施提供参考依据。

标签：集输管线;腐蚀;电解质;质量控制引言：现阶段油田集输管线主要使用金属材料，而油气中存在较多的腐蚀物质，长期受到腐蚀物质的侵蚀，导致集输管线腐蚀情况不断加剧，严重影响到集输管线的使用效率和寿命。

若未能及时处理集输管线出现的腐蚀问题，从集输管线中渗漏出的油气，会严重污染周围的环境。

在对集输管线出现的腐蚀情况进行分析发现，集输管线需要出现氧化反应，并且形成电解液，利用导体使带电离子不断的运用，造成集输管线出现腐蚀情况。

1.油田集输管线的腐蚀原因1.1集输管线质量问题集输管线主要使用金属材料，由于金属材料会与尤其中的相关物质发生化学反应，致使管线出现腐蚀情况。

所以集输管线的材料是引发腐蚀问题的直接原因，集输管线使用的材料，应具备良好的抗氧化、抗腐蚀等性能。

选用具备较高的抗腐蚀性能金属材料，可以避免金属管线出腐蚀问题。

许多集输管线都会选用质量较差的材料，而且金属材料在焊接过程中，极易出现焊缝，油气利用焊缝侵蚀集输管线，在焊缝位置产生电解反应，并且反应范围不断扩大，导致管線腐蚀速度不断加快。

1.2防腐层老化问题我国多数的油田都处在温度较低的地区，油田会增加保温措施，避免集输管线受冻影响到正常的集输工作。

但是集输管线长时间在地质结构中，受到地质环境的影响，管线的防腐层会出现不同程度的老化情况，一旦防腐层出现老化，地质结构的水等自然物质会侵蚀到管线。

目前集输管线使用的防腐层，主要材料为沥青，在防腐层会出现纵向裂纹，正是纵向裂纹的影响，裂纹范围不断扩大，导致防腐层与管线出现脱离情况，外界的腐蚀物质会附着在管线上，加速管线腐蚀速度。

浅谈油田管道腐蚀及防腐应对措施随着石油工业的迅速发展，埋设在地下的油、气、水管道等日益增多。

地埋管道会因为土壤腐蚀形成管线设备穿孔，从而造成油、气、水的跑、冒、滴、露。

这不仅造成直接经济损失，而且可能引起爆炸、起火、环境污染等，产生巨大的经济损失。

本文对管道腐蚀危害做了简要说明，并结合日常生产中管道腐蚀的情况，对其腐蚀机理做了进一步的阐述。

结合腐蚀机理提出防腐应对措施，并进一步介绍了新型防腐技术，为今后油田管道设备防腐工作提供了一定的工作方向。

标签：腐蚀;腐蚀危害;腐蚀机理;防腐措施一、石油管道腐蚀的危害我们把石油生产过程中原油采出液、伴生气等介质在集输过程中对油井油套管、油站内、回注管网等金属管线、设备、容器等形成的内腐蚀以及由于环境，例如土壤、空气、水分等造成的外腐蚀统称为油气集输系统腐蚀。

油气集输系统腐蚀中的内腐蚀一般占据腐蚀伤害的主要地位。

针对腐蚀研究，在整个生产系统中，不同的位置及生产环节其所发生的的腐蚀也有所不同，并且腐蚀特征及腐蚀影响因素也有所不同。

因此防腐工作是油田生产中的重要措施。

据不完全统计截止目前，我国输油管道在近20年的时间里，共发生大小事故628起，其中包括线上辅助设备故障190 起，其它自然灾害70 起，有368 起属管体本身的事故。

根据近年的调查发现：影响管线寿命和安全性的因素中，腐蚀占36.4%，机械和焊缝损伤占14.4%，操作失误占35.0%，第三方破坏占14.2%.因此，腐蝕是事故的主要原因。

[1]二、管道腐蚀的机理理论（1）土壤腐蚀土壤腐蚀是电化学腐蚀的一种，土壤的组成比较复杂，其多为复杂混合物组成。

并且土壤颗粒中充满了空气、水及各类盐从而使土壤具有电解质的特征，根据土壤腐蚀机理，我们将土壤腐蚀电池大致分为两类：第一种为微电池腐蚀，也就是我们常说的均匀腐蚀。

均匀腐蚀是因为微阳极与微阴极十分接近，这样的距离在腐蚀过程中不依赖土壤的电阻率，只是由微阳极与微阴极决定电极过程。

浅析长庆安塞油田王十六转采出水处理系统管线的腐蚀原因与防护措施【摘要】由于油田采出水中含有不定量的石油、机械杂质、悬浮物和细菌等组分，故采出水对水处理设备以及采出水回注管线存在一定的腐蚀作用。

王十六转2011年六月份对站内注水管线进行全部更换，但是采出水腐蚀的隐患依然存在，所以降低管线的腐蚀速率，提高管线使用寿命尤为重要。

【关键词】采出水处理系统腐蚀防腐措施1 概况1.1 原油采出水性质夹杂于原油中开采出来的间隙水实际是一种矿化度较高的矿化水，尽管油田采出水成分有较大差异，但总体来讲是一种强电解质溶液。

油田采出水中应该特别注意的是以下几点：（1）油田采出水在部分流程中为封闭体系，溶解氧极低，但在敞开流程中溶解氧也是基本饱和的。

而且由于溶解了大量的CO2和H2S（随不同油田而不同），以及添加的化学药剂等原因，油田采出水一般呈酸性，PH在6左右。

（2）按照油田采出水中优势离子的不同，油田采出水又可以进一步分为碳酸氢钠型、氯化钙型等等，不同类型的油田采出水又呈现出自己的腐蚀污损特点。

（3）油田伴生气体CO2和H2S的影响。

深层地层水含有大量CO2，属于有机物氧化的产物。

H2S存在于含硫油田，在原油形成的过程中同时生成了这种气体。

1.2 几种主要腐蚀形态1.2.1？均匀腐蚀钢铁在油田采出水所处的PH值、温度、含氧量等环境条件下，难以形成稳定的钝化状态。

一般来讲，钢铁腐蚀后产生的阴极、阳极产物会在基体表面形成一层不同价态的氧化铁锈层，虽然这层腐蚀产物不如钝化膜那样完整致密，但在一定程度上也阻滞了氧的进一步扩散速度，降低腐蚀速率。

但在油田采出水中溶解氧和CO2的协同作用下，甚至难以形成腐蚀产物层。

因此，此条件下钢铁遭受均匀腐蚀为主。

1.2.2？坑蚀坑蚀是指在钢铁表面发生的肉眼可见的具有一定面积和深度的局部腐蚀，面积一般在几个平方毫米到几个平方厘米，深度一般在1mm以上甚至穿孔。

油田采出水环境中，氯离子浓度比较高，管道内壁沉积、磨损等则是诱发小孔腐蚀的外因。

探究石油管道腐蚀原因与防护措施随着经济的稳定发展，国家对石油管道的建设及石油管道的防腐安全越来越重视。

在成熟管道防腐技术的不断推广下，管道的制造技术工艺及材料的研究都取得了喜人的成绩。

在石油管道防腐技术的应用中，要做好管道腐蚀检测及管理运行机制的不断完善，这样才能推进油气管道事业的持续快速发展。

标签：石油管道;防腐;措施1 我国石油管道防腐现状石油管道的防腐工作都是指在最大限度的可能下，降低管道腐蚀的速度，达到延长管道寿命的目的，即不存在通用性的防腐措施，防腐工作也就显得异常艰巨。

在目前，我国在石油管道防腐方面取得了一定的成就，成功的实现了有效降低石油管道腐蚀速度、降低石油管道成本的目的，但是仍然存在着诸多问题。

（1）石油管道防腐理论和技术不足，防腐工作人员整体素质不高。

由于以前政府和有关企业没有对石油管道防腐工作引起足够的重视，只是单纯的重视石油开采的速度，没有对石油的质量进行有效控制，缺乏对于石油管道防腐和石油成份关系的研究工作，导致我国的石油管道防腐技术水平落后于其他先进国家。

而且我国的石油管道大部分由国家出资建设，维护工作却交给了下面的企业来做，这就存在着某些企业无视国家规定，致使石油管道的防腐工作形同虚设，未能起到有效降低管道腐蚀速度的目的。

目前我国严重缺乏熟悉管道腐蚀原理的专业防腐工作人员，一线工作人员防腐知识的匾乏也严重制约了我国石油管道防腐技术的发展。

（2）石油管道防腐制度不健全。

石油管道防腐工作在我国的石油管道维护工作中一直没有处于至关重要的地位，大部分时候都是采取草草了事的应付态度。

对于石油管道防腐工作的认识不足直接导致了工作的低效，防腐工作未能达到预期的效果。

然而究其原因，造成目前防腐工作重视程度不高的根本原因是我国的石油管道防腐制度不够健全，没有明确的关于石油管道防腐工作的规章制度的约束和规范，同时也缺乏有关职能部门对于防腐工作的监督管理，这些都严重的阻碍了我国石油管道防腐工作的进行。

浅谈油水井腐蚀套漏的治理方法及建议吴春洪【摘要】油田进入开发后期,油水井套管会出现结垢、变形、腐蚀套漏、错断等问题.油水井发生腐蚀套漏后,易出现油层水淹、堵塞、井下管柱及地面流程结垢、注水无效,影响油井产量、造成经济损失.本文以安塞油田坪桥北区为例,分析油水井套漏现状、腐蚀套漏原因.并介绍了近年来进行的一些套漏井治理方法.并对各种治理方法进行对比分析.针对该油田的实际情况提出了开展大规模水泥堵漏技术治理套管漏失的建议.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】2页(P42-43)【关键词】安塞油田;腐蚀;套漏;套管治理;膨胀管补贴;水泥堵漏【作者】吴春洪【作者单位】中石化江汉石油工程有限公司井下测试公司湖北 430000【正文语种】中文【中图分类】T随着油田开发的深入，油水井套管状况逐步恶化，套管漏失愈发严重。

在安塞油田坪桥北区主要是浅层套漏，漏点与浅层地下水层连通，直接导致油层迅速水淹，伤害储层，使原油产量迅速下降。

造成油层堵塞，影响油井的最终采收率；造成井下管柱及地面流程结垢，缩短油水井免修期及管材的使用寿命。

近10年来，在安塞油田坪桥北区进行了油水井套漏原因、找漏、治理方法等多方面研究。

并采用了封隔器卡漏、套管补贴、水泥堵漏等措施治理套管漏失。

从2009年开始快速出现套管漏失，并愈发严重。

套漏注水井略多，从套漏的概率分析，注水井为15．38%，油井为7．23%如下表所示。

目前安塞油田坪桥北区共有油水井1097口，其中截止2016年底，套漏井为109口，占总井数的9．94%，并且有越演越烈之势。

如下图所示：安塞油田坪桥北区套漏的主要原因是：地层水和注入水对套管的腐蚀。

注水井与油井相比，同时受到来自两个方向的腐蚀。

这也是注水井发生套漏的概率超过油井两倍的重要原因之一。

(1)井身结构未考虑套管保护，加剧了套管外腐蚀在安塞油田坪桥北区开发初期，受当时技术条件和油田开发成本等因素的限制，钻井过程中未充分考虑套管保护问题。

油田套管损坏原因及防治措施研究【摘要】随着我国工业化进程的不断加快，对于能源的需求量也逐年增加，而作为我国经济战略的重要一环，石油开采也已步入了成熟稳定的阶段。

随着油田勘探开发的进一步深入，地质层物理性质发生了一系列的变化，以及一些工程因素的影响，造成了大量的油田套井损坏，严重影响了油田的开采进程。

本文概述了目前国内油田套井损坏的主要原因，并就这些原因提出了相应的预防措施和治理办法，对套管的治理工作具有一定的指导意义。

【关键词】套管损坏油田防治措施随着改革开放的不断深入成熟，我国在经济、政治、文化、科技方面均取得了显著的成绩。

改革开放初期，国家提出“依靠科技进步，加快油田发展”的号召。

通过引进国外的先进技术，并依靠我们自身的不断创新，科技运用已经被广泛的应用于石油行业的各个环节，成绩逐年上升，取得了显著的成果。

但近年来，随着油田生产进入中后期，由于长时间的注水、注气开发，频繁的井下作业施工以及套管材质与腐蚀、地质储油层的不断变化等等诸多因素，使得各油田中套管损坏十分严重。

据资料统计，目前我国陆上各油田套管损坏数量在一万二千口以上。

油田套管的好坏直接关系着油田能否正常开采运营，是影响油田采出率的重要因素，其直接与国家的经济利益挂钩，是油田开采中需要重点维护的对象。

因此，新环境下，如何有效解决油田套管的损坏问题已成为当今油田开采的一大重点科研难题。

1 油田套管损坏的原因分析油田套管损坏形式可分为：套管弯曲、套管缩径、套管破裂与错断、套管穿孔、套管渗漏等。

其中，套管弯曲指在套管的某一段发生弯曲变形，使整条套管不成一条直线。

通常情况下，这主要是由于油田高压注水和地层应力造成的；套管缩径主要指套管中的某一横截面内径缩小，其主要原因是油田所注入的水进入到了泥岩层，地层应力发生变化，高压力挤压致使套管内径缩小；套管破裂和错断，其主要原因是地层高压力、综合高压力作用于套管所致；套管穿孔通常是由于周围土壤环境对套管的腐蚀作用造成的；套管渗漏通常是由于套管管材自身材质问题所持造成。

2019年03月低渗透油田油井腐蚀原因与防护措施马列朋蒋丽婷（中国石油长庆油田分公司第一采油厂王南采油作业区，陕西西安710200）摘要：安塞油田属于低渗透油田，针对油井腐蚀现象进行研究，分析引起腐蚀的原因，采取相应的处理措施，延长油井的服役年限，降低生产管线和设备的腐蚀速度，保证各种设备安全平稳运行，达到油田开发的经济性指标。

关键词：低渗透油田；油井；腐蚀原因；防护措施基于安塞油田的生产特点，由于低渗透的油田开发的难度增加，引起管线和设备的腐蚀，降低了管线和设备的承压能力，给油田生产带来不良的影响。

分析引起腐蚀的原因，采取最佳的防护措施，提高管线和设备的耐腐蚀特性，不断提高油田生产的效益。

1低渗透油田油井腐蚀原因油井的管线和设备均为金属，导致金属腐蚀的原因比较多。

井筒条件的高温高压的环境，极易引起金属的化学腐蚀及电化学腐蚀。

井筒中含有油气产品，其中含有腐蚀性的成分，加剧金属的氧化腐蚀的速度。

在整个接触油气的金属表面发生的腐蚀属于全面的腐蚀，基于油井的管线的材质，选材不当，对井筒的环境适应性欠缺，都是导致腐蚀的原因。

也可以形成点蚀的情况，极易导致管线和设备发生穿孔的现象，引起油气的泄漏，给油田的生产带来危害。

对于抽油机井的管杆的偏磨，处理不当，会加剧抽油杆和油管的磨损，降低管杆的强度，结合腐蚀的存在，导致抽油杆和油管发生故障的频次增多，影响到油井的正常生产运行。

金属处于疲劳的状态，会加剧腐蚀变形的速度，影响到金属材料的正常使用，给油田生产带来巨大的损失。

油井产物中含有溶解的盐类，会对金属管柱产生腐蚀。

氯化物和硫酸盐的存在，会加剧金属管柱的腐蚀。

不同浓度的盐类对金属管柱的腐蚀速度不同，分析油井产物的组分，合理控制溶解盐类的含量，能够减缓腐蚀的速度。

油井中含有腐蚀性的气体，如硫化氢及二氧化碳等，都会对金属产生一定的腐蚀。

当硫化氢溶解于水中，会产生氧化还原作用，加速金属的氧化，降低管线和设备的承压能力，经过长期的腐蚀，管线会出现穿孔等情况，影响到油井的正常生产。

关于油田集输管线的腐蚀原因及对策研究摘要：现今我国经济水平不断发展与进步，油田事业也得以发展与进步，随着开采油田时间增加，集输管线腐蚀的情况也不断增加，集输管线被腐蚀会对油田集输系统带来很大的安全隐患和经济损失，对此，本文重点探讨油田集输管线的腐蚀原因以及应对措施，从而提高油田集输系统的安全性，从而提高油田集输运输质量。

关键词：油田；集输管线；腐蚀；高含水；防腐油田在开采的过程中，主要通过金属集输管线进行运输，刚被开采的原油性质比较复杂，其成分中包含能够腐蚀集输管线的成分，集输管线多为金属性质，更容易被原油腐蚀，对原油开采工作带来很大的困难，在一定程度上会加大原油开采的成本，还会影响集输管线运输原油，腐蚀严重会造成泄漏导致环境污染。

对此，应该对其腐蚀情况研究相应的应对措施，从而降低原油开采的成本，确保其开采的安全性与效益性。

1集输管线的腐蚀概述现今我国原油开采企业已经迎接开采难度最高的阶段，为了确保开采原油效率的同时，还要保障开采安全与开采质量，渗出原油的介质中包含了较多能够腐蚀集输管道的物质，常常导致集输管道出现泄漏的现象，在日常维护管道与更换维修方面的支出逐年递增，原油开采企业面临着巨大的挑战。

为了有效提高原油开采效益与原油开采质量，对于集输管线腐蚀的情况也要尽快解决，对此，应该加大技术人员对其研究，避免出现管道泄漏所造成的环境污染或者爆炸等安全事故，确保采油的安全性，也能够提升企业效益。

2油田集输管线的腐蚀原因分析油田集输管线的腐蚀原因可以分为两方面，一种是外面腐蚀，另一种是里面腐蚀，以下内容针对腐蚀原因进行分析。

2.1防腐层老化或损坏集输管线在原油开采过程中都会使用较长时间，因原油开采环境较为复杂，多为高温潮湿，其管线就会出现防腐层老化或者损坏的现象发生，刚开始会在纵向裂纹处产生裂纹，之后裂纹会越来越大，防腐层表面的材质会不断脱落，管线没有防腐层的保护，暴露在潮湿的环境中，会出现腐蚀的现象。