油井腐蚀及防护技术

油井的腐蚀原因与防护措施研究摘要：随着油田的持续开发，油井综合含水逐年上升，目前采油厂处于高含水开发生产阶段，综合含水达到94.3％。

由于后期含水上升，同时受高矿化度、管杆材质等综合因素影响，油井腐蚀现象日趋严重。

油井腐蚀是指井下金属设备与产出液直接接触形成腐蚀电池而产生的腐蚀现象，能够造成管漏、杆断、泵漏而躺井。

随着油管配套的完善，井筒腐蚀问题逐步向抽油杆与抽油泵上转移，其中腐蚀杆断的井数和比例都逐年升高。

油井腐蚀现象是多因素交互作用下的结果，因此，对其形成的原因、腐蚀的程度及防腐的措施进行全方位的把控相当困难。

因此加强油井的腐蚀原因与防护措施研究至关重要。

关键词：油井；腐蚀；机理分析；防腐措施1油井腐蚀研究现状腐蚀是材料与环境反应引起的材料破坏与变质，它存在于各行各业，引起经济损失也是引人注目的。

腐蚀是造成石油工业中金属设备的主要原因之一，它加剧了设备及管道的损坏和人员伤亡，造成了石油生产中停工、停产和跑、冒、滴、漏等事故；并且污染环境，损害人民健康；导致产品流失，增加了石油产品的成本，有的已影响正常的石油生产。

我国很早便开始着手对油气田井下油管的腐蚀展开研究，主要包括腐蚀的环境、影响因素及防腐措施等几个方面。

王明辉等人通过室内实验，针对某油井中的套管在H2S与CO2共存条件下的腐蚀情况开展了研究，精确评估了管材的使用寿命。

贺海军等人结合灰色关联法，对油井套管开展了防腐模拟评价室内实验，通过定量分析管材的安全服役寿命对其进行了优选。

赵健等人提出了深层油井管材阴极保护计算公式，通过计算和推导得出，在一定的误差范围内，这种计算方法能够为深层油井管材保护提供可靠的数据，具有一定的实用性和可靠性。

当前，我国对不同储层物性油田的腐蚀问题进行了大量的研究，在防腐技术方面已相当成熟，当然，这只是油井防腐万里长征的第一步，要想真正意义上把油井防腐工作搞扎实，必须对其腐蚀的影响因素、腐蚀环境、形成原因及腐蚀监控等相关工艺技术进行更深人的分析和研究。

在油、气开发环境下，源自产物中所含的CO2、H2S的碳酸气腐蚀、硫化物应力腐蚀裂纹(SSC)及在与井上填充液接触部分所产生的应力腐蚀裂纹(SCC)都是大问题。

为了提高材料的耐碳酸气腐蚀性，向钢中加Cr是有效的；而为了提高耐SSC性，则加Mo是有效的。

作为适应上述恶劣环境的材料，JFE所开发的UHP13Cr钢管因低C、加入了Ni、Mo而改善了耐碳酸气腐蚀性及耐SSC性；所开发的UHP15Cr钢管因高Cr化而进一步提高了耐蚀性能。

这两类开发钢管在原API-13Cr钢管不能使用的100～200℃高温CO2及少量H2S环境下耐蚀性优良。

1、前言近年对石油、天然气的需求连年增加，随之进行了原未进行过的高深度恶劣环境下的油、气开发。

因其多含CO2或H2S等腐蚀性气体，有时会产生腐蚀及腐蚀裂纹等问题。

在润湿CO2环境下，存在全面或选择性腐蚀等问题；而在H2S环境下，有时会发生氢致裂纹。

因这些腐蚀问题可能引发重大事故，故对井用管的耐蚀性要求越来越严。

在润湿CO2环境下，一般使用高耐蚀性高Cr钢，其中所占比例高的是13Cr马氏体不锈钢。

由于此类钢耐碳酸气腐蚀性优良，故其需求量也在连年增长。

然而，若油井温度高于100℃，13Cr钢管的耐蚀性就会劣化，由于CO2分压而造成其使用寿命的下降。

随着近年对深井的开发，高温、高CO2分压、高氯离子浓度的腐蚀性严重的深油、气井增多，超过13Cr钢管使用范围的环境也一直在增多。

并且，即使油井开始仅为CO2环境，因注水法的使用而产生H2S或开始就会有H2S的油井也增多了，由H2S引起的硫化物应力裂纹（SSC）就成了问题。

普通的13Cr钢管没有充分的耐SSC性。

在如此恶劣环境中使用的油井管，原来使用22Cr系双相钢管或耐蚀性更高的高合金钢管，但要求耐蚀性比22Cr系更高的场合也多。

另外，由于冷拔油井管须有必要的强度，故成本也高。

因此，进行了具有比普通13Cr 钢管耐蚀性高且成本比双相不锈钢低的新油井管开发。

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。

腐蚀监测技术在油井生产中的运用与完善腐蚀监测技术是指利用各种手段对油井生产过程中的管道、设备等金属部件进行实时或定期检测，及早发现腐蚀问题，采取相应的措施，确保油井生产的安全性和经济性。

在油井生产中，腐蚀问题是一个经常发生的问题，对设施和生产造成了很大的影响，因此腐蚀监测技术在油井生产中的运用和完善是非常关键的。

1. 电化学腐蚀监测技术电化学腐蚀监测技术是指利用电化学方法监测金属材料在特定环境下的腐蚀率和腐蚀行为的技术。

采用电化学监测技术可以实时或定期监测金属材料的腐蚀程度，判断设备的腐蚀状况，便于采取相应的措施进行腐蚀防护或修复。

尤其在油气输送、储存等设备中，电化学腐蚀监测技术可以有效地预防腐蚀事故的发生，提高设施的使用寿命和安全性。

腐蚀超声监测技术是利用超声波技术对金属材料进行非接触式的在线监测，检测材料表面腐蚀状况。

超声波腐蚀监测技术可以快速、准确地检测管道、设备预制装配时的腐蚀情况，检测到的腐蚀信号可以进行实时显示，同时对信号进行处理和分析，准确判定材料的腐蚀状况。

超声波腐蚀监测技术可以实现非破坏性的在线监测，确保设备的完整性和安全性。

腐蚀电泳监测技术是指利用基于涂覆技术的悬浮涂料进行定期腐蚀监测。

该技术的优势在于它可以对微小缺陷或不可见的腐蚀进行检测，可广泛应用于油井设备及其它环境腐蚀环境监测领域。

腐蚀电泳监测技术的方案是将一种悬浮型涂料涂于试片（样品、设备等）表面，在涂层内加入具有电导性的粉末，在涂层表面产生电场和离子运动，对涂层和试片进行定期测量，以获取试片表面的腐蚀情况并判定其腐蚀状态。

总体而言，腐蚀监测技术在油井生产中的运用已经越来越广泛，而且技术进步也越来越快速。

尤其是在新型材料的不断研发和运用方面，腐蚀监测技术也随之不断地进行完善和更新。

腐蚀监测技术的应用，不仅可以及早发现腐蚀问题，减少设施故障的风险，提高油井生产的效率和准确性，而且还可以节约维护费用，推动整个油井领域的可持续发展。

油水井腐蚀原因分析及防护随着我国经济的发展，对石油的需求量也越来越大，使得我国的石油行业面临越来越大的压力和挑战。

石油公司不断研发石油开采技术，增加石油的开采量。

目前，我国的石油开采技术在国际上已经属于领先的地步，但是，开采技术仍然存在不足之处，需要进行改进。

本文主要介绍了石油开采中油水井腐蚀的原因以及一些防护措施。

标签：石油开采；油水井；腐蚀原因；防护措施前言油水井即是依靠油机和井下有杆泵将油从地表才到地面的油井。

油水井在使用过程中会逐渐地堆积水垢，又由于油井的工作环境复杂恶劣。

油井中的水垢会越积越多，最后形成腐蚀，腐蚀后会在井管上留下垢物。

当油井遭到腐蚀后，会影响油井的使用效果，降低开采效率，以及油田的经济效益。

所以针对油水井的腐蚀，应该采取合理有效的防护措施，使油水井免遭腐蚀侵蚀，从而可以延长油水井的使用寿命，提高油水井的开采效率，增加经济效益。

要想找到合适的防护措施，首先必须找到油水井腐蚀的原因，从而根据油水井腐蚀的原因找到相应的防护措施，才能使油水井免受腐蚀。

1、油水井的腐蚀现象通过对油水井腐蚀现象进行研究可以得出油水井腐蚀的原因。

目前，从我国已经腐蚀的油水井井下的腐蚀现象中发现油水井腐蚀的现象最为严重。

油水井的腐蚀情况主要有以下几种，油管抽油杆遭到腐蚀，严重者还会断裂，使石油开采工作难以进行。

套管上腐蚀物卡泵，影响油水井的使用效果，还有一种就是套管穿孔。

据相关考察资料发现油水井的井管随着井下的深度增加腐蚀程度也在逐渐增加。

当深度超过3000米，油井井管的内壁上几乎都是垢物，几乎快完全堵塞了井管。

井管中的腐蚀物主要是铁的氧化物。

垢物在井管上给油田的开采带来了困难，不但降低了油田开采的效率，还会浪費能量，增加成本。

而且还会损失油水井自身，更换油水井的井管不仅浪费时间依然会增加成本。

2、油水井的腐蚀原因油水井的腐蚀原因从腐蚀的现象中可以看出，也可以从腐蚀物的化学成分中分析出来。

油水井的腐蚀原因主要有以下几个方面。

油田集输管线的腐蚀原因及防腐对策油田集输管线是将原油从油井输送到加工厂或储运设施的重要部件。

由于环境条件的影响和石油中含有的杂质，管线会面临腐蚀的问题。

腐蚀不仅会减少管线的使用寿命，还可能导致泄漏和环境污染。

制定有效的防腐对策对保护油田集输管线至关重要。

腐蚀的原因主要有以下几个方面：1. 化学腐蚀：管线输送的原油中含有酸性物质、水分和硫化物等，这些物质会与管道的材料反应，形成腐蚀性的物质，导致管道的腐蚀。

2. 电化学腐蚀：由于管线处于土壤或水中，而土壤和水中的电解质和金属管道形成一个电池，导致金属管道发生电化学腐蚀。

3. 机械腐蚀：管道在使用过程中会受到振动、冲击和磨损等力作用，这些力作用会破坏管道表面的涂层，使管道暴露在腐蚀介质中。

为了防止油田集输管线的腐蚀，需要采取适当的防腐对策，主要包括以下几个方面：1. 材料选择：选择耐腐蚀性能良好的管道材料，如碳钢具有较好的耐腐蚀性能，还可以采用不锈钢或塑料等材料。

2. 防腐涂层：对管道表面进行防腐涂层处理，如热浸镀锌、聚乙烯封闭层 (PE/PP)、环氧层等，以增强管道的耐腐蚀性。

3. 阳极保护：采用阳极保护技术，如阴极保护和阳极保护法，通过在管道表面放置金属阳极，形成保护层，减少管道的腐蚀。

4. 腐蚀监测与维护：定期进行腐蚀监测，通过检测管道的腐蚀情况，及时采取维护治理措施，如清除腐蚀产物、修复涂层、加固管道等，以延长管道的使用寿命。

5. 管道设计：合理设计管道的布置和支撑，减少管道受力和振动的影响，降低机械腐蚀的发生。

6. 水分控制：控制原油中的水分含量，减少管道内的腐蚀介质，可以采用除水器或干燥装置对原油进行处理。

油田集输管线的腐蚀问题不可忽视，需要制定科学的防腐对策来延长管道的使用寿命并保障其安全运行。

在材料选择、防腐涂层、阳极保护、腐蚀监测与维护、管道设计和水分控制等方面都需要全面考虑，如此才能有效地减少腐蚀带来的影响。

套管腐蚀井的预防与治理技术1套管防腐工艺套管防腐工艺研究应用了电化学防腐和提高固井质量两种方法。

1.1区域性阴极保护技术区域性阴极保护技术是采用外加电流防止套管及地面管线产生电化学腐蚀,是国内外已经应用的一项技术。

它适用于老油田大面积套管防腐，可以有效地减缓和防止老油田套管的继续腐蚀破坏。

自1987年在宁夏王家场油田建成第一个外加电流阴极保护区后，近年来先后在宁夏大东、摆宴井、胧东马岭南一区、南二区、元城等六个老油田建立了阴极保护区，并在樊家川、元城东区、安塞等油田产能建设中得到推广。

已累计保护油井346口，集输管线382km，保护后效果十分明显，如王家场油田保护后三年未出现套损井，地面管线穿孔频率也明显减少。

1.2隆管涂层与井下牺牲阳极联合防腐技术为解决在注水开发区内新钻调整更新井固井质量难于保证的技术难题，通过试验及专家技术论证，1991年提出了采用涂层与牺牲阳极联合的防腐思路。

它的基本原理是采用性能优良的有机涂料隔绝腐蚀介质，同时利用比钢铁活泼、电极电位低的钱基、铝基、锌基等有色金属合金作为阳极，它在腐蚀过程中首当其冲，产生的电流使钢铁极化而免遭腐蚀，这样的组合一旦涂层遭受破坏，阴极就可以提供保护。

它的优点在于：可以避免涂层破损后造成的大面积阴极与小面积阳极的局部加速腐蚀，同时还可以弥补单独采用牺牲阳极，有效电位差小，保护范围不足的问题。

通过室内试验筛选认定：1.2.1铝锌钢镐阳极在洛河污水40℃条件下工作电位稳定，溶解均匀，适合洛河层环境。

1.2.2用J-55管材在洛河水中做极化试验，稳定工作电位—1.06～1.02V，防腐效果为98%；一根套管安装一只阳极，其寿命可达30年。

1.2.3涂层选用SYJ28—87环氧煤沥青，具有耐酸、碱、盐特点，室内长期浸泡无脱落现象。

具有附着力强，抗冲击力高的特性。

为进一步说明该技术方案的可行性，1992年8月4日～6日，在长庆钻采工艺研究院召开了国内专家论证会。