西部油田油水井防腐防垢技术研究与应用
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陈文 海 韩 建 军 周 保 卫 胡 道 勇
西部油 田油 水井 防腐 防垢 技术研 究 与应用
（、 Ｉ吐哈 油田公 司吐鲁番采油厂 ， 疆 吐鲁番 ８ ８０ ２ 新疆吐哈 油田温米采油厂 ， 新 ３００ 、 新疆 吐鲁番 ８ ８ ０ ３０ ０
３ 新 疆 吐哈 油 田鄯 善 采 油 厂 ， 疆 鄯 善 ８ ８ ０ ４ 大 庆 油公 司采 油 四 厂 ， 龙 江 大 庆 １３ ０ ） 、 新 ３２ ０ 、 黑 ６ ０ ０
摘 要： 西部油田具有井深 （ 油藏埋深 ２０ ５ ０米）产 出液温度高（０ ６ ￣）矿化度 高（ ～ ｌ ｌ４ ｇ１等特 点。经过 十几年 的开发 ， 、 ４ ～ ｏｃ 、 ４ ｌｘ Ｏｍ ／） 油田已逐 渐进 入 中高含水期（ １ ％）油水井腐蚀结垢现 象日 严重， ７． ， ３ 趋 开展 油水井防腐防垢 工作 已迫在眉睫。 通过对西部 油田油水 井腐蚀结垢现状进行调查 ， 开展 系列 固体缓蚀 阻垢技术 、 牺牲阳极阴极保护技术等防腐防垢技 术的研 究与现场应用 ， 解决部分 油水井腐蚀结垢严重等 问题 ， 延长 了检泵周期 以及杆 管柱的使用寿命 。
２ ０ 年 的 ０ ５ ｍｍａ 已 增 加 到 ２ ０ ０４ ．６ ／ ２ ０ ８年 的
规 格
表 ｌＧ Ｇ系列固 Ｆ 体缓蚀阻垢剂性能参数表
表 ２释放器性能参数 表
７ ｍ （ ） ０ ｒ 孔 径 ３ 平 Ｘ５ ０ｍ ａ １ｒ ０ｍ ａ
一 口二
￣ ４ ｍＮ ， ３ ２ ｒａ各区块腐蚀严重。 布 孔 方式 螺旋 布孔 孔 密 ３ ０孔／ 根 深 井荼 ２腐蚀结垢原因分析 生 产筛 管 ２ 油水井腐蚀原因分析。 ． １ （） １氯离子的影响。室内研究表明： 油井产 出 释放 器 水氯离子含量为 ４ ４， ０ ０ ｔ时 ，能在金属表 ０ ，０ ０ ｍｇ － １ ｌ 蠖 蚀阻垢 剂装 虢 管 面发生优先吸附 ， 再加上它的强穿透性 ， 使腐蚀加 斛 捌 剧。见图 １ 。西部油田油井产出水氯离子含量在 蜀 释放 器 ５０ ｍ ／ ０ ０ ｇ 左右，是氯离子较为活跃的腐蚀含量 。 艘 １ （）Ｈ值的影响。油 田产出水含 Ｃ ： ２ｐ Ｏ， 多数油井产 丝墙 ０ ２ ０ ０Ｏ ４Ｏ ０ ０ ６ ０ ０Ｏ ８Ｏ ０ ０ 出水 ｐ Ｈ值为 ６７之间 ， ￣ 存在酸性腐蚀。 见图 ２（ ） 。３ 硫化氢的影响。 采出 中 水 含硫化物， 存在硫化氢腐 图 ３典 型 固体 缓蚀 阻垢 荆施 工工 艺示意 图 蚀 ，啪 存在将强烈促进腐蚀作用， Ｓ 导致钢材 的局 部腐蚀。 实验结果表明， 中的硫化氢即 水 便是在含 量很少的情况下， 对金属的腐蚀作用也十分显著。 （） ４ 硫酸盐还原菌腐蚀。垢样分析中存在 Ｆｓ ｅ 垢， 证实存在硫酸盐还原菌细菌腐蚀。 ５影响注水井 （） 腐蚀的因素。 引起注水井腐蚀的原 因主要有 ： 清水 溶解氧超标 、 污水 Ｓ ＢＴ Ｂ含量超标 、 Ｒ 、Ｇ 有机杂质 含量超标。红连、 葡北油田清水含氧量的严重超标 提供了腐蚀的条件。 ２ ２油水井结垢原 因分析。（） １西部油田采 出 水中富含 Ｈ ０ 、 ａ Ｓ Ｃ ３ Ｃ 哪 Ｏ 等成垢离子， 了 提供 成垢的基本化学条件 。（ ） ２在油井生产过程中， 流 体从高压地层流向压力较低的井简时， Ｏ 分压降 Ｃ 低 ，ａ Ｏ 溶解度下降 ， ＣＣ ， 析出沉淀 ， 在井筒内产生 结垢。（） ３在油井生产过程中， 流动状态变化也会 神 ２ ４井是神泉油田实施的第 ７ 一井 号 作业 日期 作 业内容 导致油井结垢 。 现场调查发现， 结垢段主要集中在 防腐措施 措 旖后生 产状况 备 注 口 化学防腐防垢井 ， 前期已对该井 气锚， 抽油泵、 ６ 抽油杆上。 垢型做了分析评价 ， 选择适应性较强 ３防腐防垢技术对策实施 Ｆ 一１缓蚀阻垢剂 。该井 ２ ０ ０９ ３ 体缓蚀阻垢技术。 ． １固 固体缓蚀阻垢技术是 的 Ｃ Ｄ Ｉ ９日 １ 时起出检查泵 将 固体缓蚀阻垢剂填装在悬挂于油井尾管底部的 年 ５月 １ 挤封 ４Ｌ 无 上下释放器之间的油管内，通过释放器进行缓慢 座与杆式泵在第一根尾管 内卡死， ３ （ 油管相连。ｅ ． 正常下人生产 第二根尾管及气锚 、 气锚以下两根尾管结 上释放器与 ７ ｍｍ 平 ） 释放固体缓蚀阻 垢剂起到防腐防垢的技术。见表 法卸开， 管柱。 垢严重， 最后一根尾管内有大量结垢。 １表 ２ 图 ３ 、 、 。 施工步骤 ： ａ从下至上连接管柱 。连接方式 ５结论与认识 ３ 牺牲阳极阴极保护技术。牺牲阳极阴极保 ． ２ ５ 西部油 田油井进入高含水期， ． １ 腐蚀结垢问 ３ ｍ（ 导锥＋ 下释放器＋３ ｍ（ 油管Ｘ ７ ｒ 平） ａ 护技术是通过在油井泵座以上腐蚀结垢严重的部 为： ７ ｍ 平 ） 上 ７ ｍｍ（ ） 平 油管 × ２根＋ 偏心 气 锚 ＋ 题加剧。今年新发现结垢严重区域四个 ： ２块、 大 牺牲 阳极 阴极保 护器 ３根 ＋ 释放 器 ＋ ３ ３ ａ 平 油管也 根＋ 泵座 。ｂ ． 从下第一根 ７ ｍｍ 红南 ２块 ， ３ 红南 ９ 、 块 七泉湖区块 ， 防腐 防垢工作 内铝合金材料充当油井 内电化学腐蚀 中的原电池 ７ ｒｍ（ ） 平） 填装固体缓蚀阻垢剂 。 ． ｃ 重复以上 急需 加强 。 的阳极， 油管和抽油杆作为阴极免于腐蚀 ， 得到保 （ 油管开始 ， 步骤， ３ 共下 根油管。ｄ ． 投完后 ， 连接上释放器 ， 将 ５２ ．防腐防垢技术应用处于起 （ 下转 １ ３页） 护 。见图 ４ 。
关键词 ： 蚀 ； 垢 ； 腐 结 固体 缓 蚀 阻垢 技 术 ； 牲 阳极 阴极保 护 技 术 牺
１ 腐蚀结垢现状分析 通过对西部油田 各区块历年腐蚀结垢情况进 行统计表明，大部分高含水井都存在腐蚀结垢现 象， 腐蚀严重部位主要是油管丝扣、 抽油杆丝扣和 接箍 ， 主要集 中 在葡北、 神泉区块 ； 结垢一般发生 在油管内外壁 、 、 、 筛管 气锚 抽油泵及抽油杆等部 位， 主要集中在红连 、 、 神泉 火焰山区块。 从历年腐蚀速率测试结果来看 ，腐蚀速率从
科技Biblioteka Baidu 坛 ｌｌ Ｉ
陈文 海 韩 建 军 周 保 卫 胡 道 勇
西部油 田油 水井 防腐 防垢 技术研 究 与应用
（、 Ｉ吐哈 油田公 司吐鲁番采油厂 ， 疆 吐鲁番 ８ ８０ ２ 新疆吐哈 油田温米采油厂 ， 新 ３００ 、 新疆 吐鲁番 ８ ８ ０ ３０ ０
３ 新 疆 吐哈 油 田鄯 善 采 油 厂 ， 疆 鄯 善 ８ ８ ０ ４ 大 庆 油公 司采 油 四 厂 ， 龙 江 大 庆 １３ ０ ） 、 新 ３２ ０ 、 黑 ６ ０ ０
摘 要： 西部油田具有井深 （ 油藏埋深 ２０ ５ ０米）产 出液温度高（０ ６ ￣）矿化度 高（ ～ ｌ ｌ４ ｇ１等特 点。经过 十几年 的开发 ， 、 ４ ～ ｏｃ 、 ４ ｌｘ Ｏｍ ／） 油田已逐 渐进 入 中高含水期（ １ ％）油水井腐蚀结垢现 象日 严重， ７． ， ３ 趋 开展 油水井防腐防垢 工作 已迫在眉睫。 通过对西部 油田油水 井腐蚀结垢现状进行调查 ， 开展 系列 固体缓蚀 阻垢技术 、 牺牲阳极阴极保护技术等防腐防垢技 术的研 究与现场应用 ， 解决部分 油水井腐蚀结垢严重等 问题 ， 延长 了检泵周期 以及杆 管柱的使用寿命 。
２ ０ 年 的 ０ ５ ｍｍａ 已 增 加 到 ２ ０ ０４ ．６ ／ ２ ０ ８年 的
规 格
表 ｌＧ Ｇ系列固 Ｆ 体缓蚀阻垢剂性能参数表
表 ２释放器性能参数 表
７ ｍ （ ） ０ ｒ 孔 径 ３ 平 Ｘ５ ０ｍ ａ １ｒ ０ｍ ａ
一 口二
￣ ４ ｍＮ ， ３ ２ ｒａ各区块腐蚀严重。 布 孔 方式 螺旋 布孔 孔 密 ３ ０孔／ 根 深 井荼 ２腐蚀结垢原因分析 生 产筛 管 ２ 油水井腐蚀原因分析。 ． １ （） １氯离子的影响。室内研究表明： 油井产 出 释放 器 水氯离子含量为 ４ ４， ０ ０ ｔ时 ，能在金属表 ０ ，０ ０ ｍｇ － １ ｌ 蠖 蚀阻垢 剂装 虢 管 面发生优先吸附 ， 再加上它的强穿透性 ， 使腐蚀加 斛 捌 剧。见图 １ 。西部油田油井产出水氯离子含量在 蜀 释放 器 ５０ ｍ ／ ０ ０ ｇ 左右，是氯离子较为活跃的腐蚀含量 。 艘 １ （）Ｈ值的影响。油 田产出水含 Ｃ ： ２ｐ Ｏ， 多数油井产 丝墙 ０ ２ ０ ０Ｏ ４Ｏ ０ ０ ６ ０ ０Ｏ ８Ｏ ０ ０ 出水 ｐ Ｈ值为 ６７之间 ， ￣ 存在酸性腐蚀。 见图 ２（ ） 。３ 硫化氢的影响。 采出 中 水 含硫化物， 存在硫化氢腐 图 ３典 型 固体 缓蚀 阻垢 荆施 工工 艺示意 图 蚀 ，啪 存在将强烈促进腐蚀作用， Ｓ 导致钢材 的局 部腐蚀。 实验结果表明， 中的硫化氢即 水 便是在含 量很少的情况下， 对金属的腐蚀作用也十分显著。 （） ４ 硫酸盐还原菌腐蚀。垢样分析中存在 Ｆｓ ｅ 垢， 证实存在硫酸盐还原菌细菌腐蚀。 ５影响注水井 （） 腐蚀的因素。 引起注水井腐蚀的原 因主要有 ： 清水 溶解氧超标 、 污水 Ｓ ＢＴ Ｂ含量超标 、 Ｒ 、Ｇ 有机杂质 含量超标。红连、 葡北油田清水含氧量的严重超标 提供了腐蚀的条件。 ２ ２油水井结垢原 因分析。（） １西部油田采 出 水中富含 Ｈ ０ 、 ａ Ｓ Ｃ ３ Ｃ 哪 Ｏ 等成垢离子， 了 提供 成垢的基本化学条件 。（ ） ２在油井生产过程中， 流 体从高压地层流向压力较低的井简时， Ｏ 分压降 Ｃ 低 ，ａ Ｏ 溶解度下降 ， ＣＣ ， 析出沉淀 ， 在井筒内产生 结垢。（） ３在油井生产过程中， 流动状态变化也会 神 ２ ４井是神泉油田实施的第 ７ 一井 号 作业 日期 作 业内容 导致油井结垢 。 现场调查发现， 结垢段主要集中在 防腐措施 措 旖后生 产状况 备 注 口 化学防腐防垢井 ， 前期已对该井 气锚， 抽油泵、 ６ 抽油杆上。 垢型做了分析评价 ， 选择适应性较强 ３防腐防垢技术对策实施 Ｆ 一１缓蚀阻垢剂 。该井 ２ ０ ０９ ３ 体缓蚀阻垢技术。 ． １固 固体缓蚀阻垢技术是 的 Ｃ Ｄ Ｉ ９日 １ 时起出检查泵 将 固体缓蚀阻垢剂填装在悬挂于油井尾管底部的 年 ５月 １ 挤封 ４Ｌ 无 上下释放器之间的油管内，通过释放器进行缓慢 座与杆式泵在第一根尾管 内卡死， ３ （ 油管相连。ｅ ． 正常下人生产 第二根尾管及气锚 、 气锚以下两根尾管结 上释放器与 ７ ｍｍ 平 ） 释放固体缓蚀阻 垢剂起到防腐防垢的技术。见表 法卸开， 管柱。 垢严重， 最后一根尾管内有大量结垢。 １表 ２ 图 ３ 、 、 。 施工步骤 ： ａ从下至上连接管柱 。连接方式 ５结论与认识 ３ 牺牲阳极阴极保护技术。牺牲阳极阴极保 ． ２ ５ 西部油 田油井进入高含水期， ． １ 腐蚀结垢问 ３ ｍ（ 导锥＋ 下释放器＋３ ｍ（ 油管Ｘ ７ ｒ 平） ａ 护技术是通过在油井泵座以上腐蚀结垢严重的部 为： ７ ｍ 平 ） 上 ７ ｍｍ（ ） 平 油管 × ２根＋ 偏心 气 锚 ＋ 题加剧。今年新发现结垢严重区域四个 ： ２块、 大 牺牲 阳极 阴极保 护器 ３根 ＋ 释放 器 ＋ ３ ３ ａ 平 油管也 根＋ 泵座 。ｂ ． 从下第一根 ７ ｍｍ 红南 ２块 ， ３ 红南 ９ 、 块 七泉湖区块 ， 防腐 防垢工作 内铝合金材料充当油井 内电化学腐蚀 中的原电池 ７ ｒｍ（ ） 平） 填装固体缓蚀阻垢剂 。 ． ｃ 重复以上 急需 加强 。 的阳极， 油管和抽油杆作为阴极免于腐蚀 ， 得到保 （ 油管开始 ， 步骤， ３ 共下 根油管。ｄ ． 投完后 ， 连接上释放器 ， 将 ５２ ．防腐防垢技术应用处于起 （ 下转 １ ３页） 护 。见图 ４ 。
关键词 ： 蚀 ； 垢 ； 腐 结 固体 缓 蚀 阻垢 技 术 ； 牲 阳极 阴极保 护 技 术 牺
１ 腐蚀结垢现状分析 通过对西部油田 各区块历年腐蚀结垢情况进 行统计表明，大部分高含水井都存在腐蚀结垢现 象， 腐蚀严重部位主要是油管丝扣、 抽油杆丝扣和 接箍 ， 主要集 中 在葡北、 神泉区块 ； 结垢一般发生 在油管内外壁 、 、 、 筛管 气锚 抽油泵及抽油杆等部 位， 主要集中在红连 、 、 神泉 火焰山区块。 从历年腐蚀速率测试结果来看 ，腐蚀速率从