油井腐蚀及防护技术

油井的腐蚀及防护技术
[摘要]：目前文南油田综合含水已高达80.3%，油井在严重腐蚀的环境条件下生产，井下工具、油管、抽油杆、套管等都存在不同程度的腐蚀，影响油田的正常生产。

通加研究并推广应用固体防腐剂技术、阴极保护器与井口加药技术等多种防腐蚀技术，在一定程度上减轻了管、杆的腐蚀现象。

从应用效果来看，油井加缓蚀剂技术是目前应用比较成熟的防腐蚀技术。

[关键词]：腐蚀缓蚀剂
中图分类号：o346.2+1 文献标识码：o 文章编号：1009-914x （2012）20- 0050 -01
随着油田的不断开发和利用，综合含水率不断上升，目前文南油田综合含水已高达80.3%，产出液大多为游离水，且矿化度为6～16×104mg/l不等，油井在严重腐蚀的环境条件下生产，井下工具、油管、抽油杆、套管等都存在不同程度的腐蚀，有的腐蚀还相当严重，直接影响油田的正常生产。

油井腐蚀已是制约油田生产开发的一个重要因素。

因此，如何依靠新工艺新技术遏制腐蚀，最大限度的减少和避免因腐蚀造成的各项经济损失，是油田防腐蚀工作面临的重要课题。

1.文南油田油井的腐蚀现状
文南油田产出液呈弱酸性，ph值为6，成酸性腐蚀，2010年1月～2011年5月，文南油田抽油井开井435口，通过对躺井的腐蚀情况的调查统计，存在腐蚀现象的躺井多达96口，因腐蚀造成躺
井25井次，腐蚀躺井共影响产量180余吨，管杆损坏更换费用90余万元，合计经济损失140余万元。

因此，治理油井的腐蚀是文南油田迫切需要解决的问题。

（1）抽油杆的腐蚀：
由于介质的腐蚀性和冲刷作用，抽油杆及接箍出现不同程度的腐蚀现象。

抽油杆接箍偏磨腐蚀严重，抽油杆腐蚀后呈现麻斑，严重的有深坑。

抽油杆偏磨破坏其表面的保护层，而抽油杆表面腐蚀后材质变得疏松，又使得磨损更容易，腐蚀与偏磨相互促进，使得腐蚀加剧。

在含水高且成酸性腐蚀的油井中，由于腐蚀疲劳、氢脆、应力腐蚀等原因，经常出现抽油杆断裂。

（2）井下工具的腐蚀：
油井井下工具是在油井出现游离水后腐蚀才严重的。

由于活塞、阀等处于运动状态，因此损坏程度更大。

抽油泵腐蚀主要发生在凡尔球和球座，占95%以上，其中又以固定凡尔球和球座最严重，被腐蚀的球座表面有麻点。

这是因为球座始终处于受磨损状态，而凡尔球受流体的冲击，易形成涡流导致腐蚀。

（3）油管的腐蚀：
油管的腐蚀大致上可分为均匀腐蚀和局部腐蚀，其中影响最严重的是局部腐蚀造成的腐蚀穿孔。

油管腐蚀大部分呈圆形或椭圆形，外小内大，呈八字形，油管的腐蚀是从管内开始的。

一旦油管外壁发现腐蚀现象，那么对应内壁会有更大面积的腐蚀。

油管内壁既有腐蚀又有结垢，甚至发生垢下腐蚀。

2.防腐蚀技术
文南油田自2005年以来，加大了油井腐蚀的治理力度，先后研究并推广应用了多种防腐蚀技术，如固体防腐剂技术、阴极保护器与井口加药技术等，在一定程度上减轻了管、杆的腐蚀现象。

但随着油田综合含水的上升，油井的腐蚀仍在继续。

从应用效果来看，油井加缓蚀剂技术是目前应用比较成熟的防腐蚀技术，它不但可以保护油管、套管及井下设备，而且可以起到保护集油管线和设备的作用，是一项成本低、容易实施、见效快的措施。

（1）固体防腐剂技术
将防腐药剂固化成一定形状，装在油管短节内，安装在筛管以下，通过药剂缓慢释放于井内流体中，延长药剂的作用有效期。

当油井作业时，将防腐药剂放在泵下尾管或油层顶界以上，防腐效果更好。

文南油田的腐蚀主要是高矿化度的弱酸性溶液的co2引起的，选用能有效降低环境中co2含量的咪唑啉类缓蚀剂作为固体缓蚀剂的主要成分。

在油井生产过程中，固体活性物质从固体缓蚀剂中缓慢释放，随产出液通过油管不断上升，对接触井内流体的油管进行防护。

特点：该项技术具有效果平稳、易控制，适用于油气比较高或产液量较大的油井。

但是防腐药剂（主要针对高clˉ腐蚀）耐温只有80℃，在泵挂较深的井上应用时，可溶性固体缓蚀剂在较短时间内就会溶解消耗完，不能在整个生产周期内起到有效的保护作用。

（2）液体缓蚀剂的应用
文南油田在用的普通缓蚀剂（zsy92-1缓蚀剂）是以合成的炔氧甲基胺及其衍生物和醚类化合物复配而成，为水溶油分散吸附成膜型的缓蚀剂。

该缓蚀剂主要适用于高clˉ、高矿化度的腐蚀介质的油井。

油井加缓蚀剂采用冲击式预膜处理周期性加药，用泵将缓蚀剂注入到油套管环形空间，靠缓蚀剂的自重降到井底，随产出液从油管内返出，在这一过程中，缓蚀剂大部分溶解于产出水中，少量分散在油中，随着上返，缓蚀剂在金属表面被吸附而形成保护膜，由此起到了防护作用。

为遏制油井腐蚀的日益恶化，对文33块腐蚀严重的频繁检泵井进行了腐蚀机理研究，根据多种合成与复配的缓蚀剂的室内及现场试验，经过多轮次的试验筛选出适合的缓蚀剂类型。

确定利用咪唑啉、酰胺基、有机阳离子、炔基进行改性，具有较高缓蚀率的缓蚀剂为适用于文33块的新型缓蚀剂。

通过应用新型缓蚀剂，有效的提高了腐蚀严重油井的治理效果，腐蚀得到有效控制。

3.结论与建议
（1）固体防腐器在一定程度上减轻了油井的腐蚀，对于套压较高、卡封油井、低液面油井，不能采用（或应用效果差）井口加药装置投加缓蚀剂的油井，可考虑使用固体防腐器；可将现用的效果较好的液体缓蚀剂固化制成固体防腐剂，增强油井防腐蚀针对性，改善固体防腐器的应用效果。

（2）缓蚀剂技术是油井防腐蚀的最有效的手段，它不但可以保
护油管、套管及井下设备，而且可以起到保护集油管线和设备的作用，是一项成本低、容易实施、见效快的措施。