乾安油田腐蚀因素及防护技术应用效果分析
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・ 一
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、
腐蚀结垢原因分析
温度 ( ℃)
通过跟踪 58口现场作业井,发现乾安各区块油井腐蚀 4
图 1 采 出 j 质 厝 蚀 性 评 价 试验 硬水
结垢存在明显的规律及特征,腐蚀结垢井段基本集中在泵挂 位置——l0 米井段。杆管具有明显点蚀和局部腐蚀特征, l0
表 1 大 情 字 区 块 采 出水 水 质 分 析 结 果
Cr I O一 t 3 C M ̄ g+ Ca Sd o
依据公式: 井下C O 分压= 饱和压力( 或 流压)C : x O 百分含量。大情字油田平均井底
SB R
流压为 7 b a . l ,现场测试分析 5 0P 0口油井伴 生气 ,伴生气中平均 C 2 O 体积百分含量为 2 6 计算井下 C 2 . %, 6 0 分压为 O 8M a . 6 P。由此 1
根据采油系统的特点,为全面保护油井的套管、 生产管 柱, 针对腐蚀结垢的主要因素确定以化学法为主的防护措施 , 选用水溶性油分散型、具有不同溶解分散性能的复合型抗 C: O 腐蚀的缓蚀剂和 S B杀菌剂两种药剂缓解腐蚀结垢状 R
况( 见表3 。 )
表 3 不 同 药 剂 主要 成 份 及 功 能
腐蚀产物呈蜂窝状, 疏松而多孔, 附着力低 , 轻轻一碰即大片 脱落。
试验结果表明, 水质的腐蚀性随温度升高逐渐增加, 并且 在 4℃以上腐蚀速率均超过标准规定的 0 2md,水质的 0 . 5 na 1
自身特点决定了腐蚀强度。 高矿化度会增加水的导电性, 从而 增大腐蚀反应电势, 促进腐蚀加剧。 氯离子具有较高的极性和 穿透性能, 能在金属表面发生优先吸附, 破坏金属表面的钝化 膜, 导致局部腐蚀形成蚀坑。
有 1 - %的C : ,O 对钢铁的腐蚀取决于 C z %5 0 气体 C 2 O 在系统 中的分压, 一般以C z 0 的分压作为预测系统腐蚀的主要判据。 C2 0 分压判断 C 2 0 腐蚀性经验规律为:0 < . 1 不产生 C 2 0 2 时, 0 腐蚀 ;0 1 C 2 0 1 0 2 < O < . 时,产生中等腐蚀;O > . 时, . 2 C 2 0 1 产 2
生严重腐蚀。
依据 S/ 2320( YT 7—00 ̄田注水缓蚀剂评价方法》 5 标准, 取现场油井采出水在常压时评价不同温度下水质 自 身的腐蚀 性。试验挂片材质为 N0 , 8 钢 试验时间为 2 小时, 4 使用动态
腐蚀试验装置( 转动速度 10/i) 5r n评价结果如图 1 m 所示。
较多, 主要有矿化度 、 氯离子 、 细菌、0 腐蚀, Cz 为提高治理技 术的针对性, 针对不同区块单井情况 , 定量分析了影响腐蚀
结垢的主控因素。 定量分析结果讨论 通过对单井腐蚀产物组份分析,根据物质的化学特性, 进行滴定分析和气体吸收, 确定垢样中各物质的含量 , 通过 化学平衡计算出各种物质的含量, 进而确定腐蚀结垢的主控
2 二氧化碳对腐蚀的影响 .
定性分析结果讨论
1采出液的水质 .
油田采出水的腐蚀性是极其严重的,这是由采出水 自 身
特点所决定的。大情字油田 水质具有矿化度高、 氯根高、 硬度 高、 碱度低的三高一低特点, 水质中还含有大量S B细菌。 R 采 出水的水质分析结果见表 1 。
乾安油田油井原油伴生气中主要成份为轻烃 C 并含 H
在流动的液体中不易找到。 测定水中细菌含量仅仅是粗略表 示水中的细菌存在情况 , 而油管内壁存在大量的 S B菌, R 在
主要 成 份
主 攻 方 向
硫酸盐还原菌( B作用下对钢铁产生腐蚀作用 , S ) R 并产生硫 化物垢类物质( S。 I) r e 根据定性分析结果可知: 影响乾安地区腐蚀结垢的因素
咪 唑啉 衍 生 物 抑制 0: 0腐蚀 有机 膦 酸 抑 制 腐蚀 介 质 对钢 铁的
C2 O
缓蚀阻垢剂
腐蚀 螯合 作 用 ( 垢离 子 ) 成
阻垢 剂 水 解 聚合 马来 酸 酐
季铵 盐 衍 生 物
分散 作 用 ( 土 、 泥
腐蚀 产 物 ) 杀 菌 ( 要 杀 S B 主 R)
主 要 因素 类捌 组成
缓 蚀 剂
乾安油田采出液中 S B细菌数量严重超标 ( R 见表 1标 ) (
准 S B 2 个/ 1。油田采出液中细菌造成的危害是很严 R  ̄ 5 m) <
重的, 其中, 最为有害的细菌为硫酸盐还原菌( B, S )因为硫 R 酸盐还原菌起了阴极去极化的作用, 加速了腐蚀过程。 另外, 相关文献指出,硫酸盐还原菌常成群或成菌落附在管壁上,
维护性工作量 75 占 1 次, 总维护性工作量的3 . 各区块的 8 %。 6 高频井问题集中突出, 具有典型的代表性, 因此, 为延长油田
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的免修期, 进而提高油井的生产时率, 解决腐蚀结垢造成的高
技 与应用
近年来, 乾安油田腐蚀结垢现象十分突出。 0 8 油井 20 年, 开井数为 17 84口井, 而腐蚀结垢油井数增加到 12 60口, 占全 厂总井数的 8. %, 6 5 年维护性工作量 15 次。其中, 4 80 年作业
腐蚀速率随温度变化曲线
3 次以上的腐蚀结垢高频井共有 23口, 0 占总井数的 1%, 1 年
矿ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度
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可见, 大情字油田油井存在中等的C z 0腐蚀,
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木与应用
C O 腐蚀影响是不可忽略的。 3 细菌对腐蚀的影响 . 二、 技术对策的选取