油井腐蝕結(jié)垢原因及防治措施研究

摘 要：油井腐蝕結(jié)垢是油田開采原油過程中比較常見的一個(gè)問題，特別是當(dāng)油田進(jìn)入開發(fā)的中后期，綜合含水逐漸升高，腐蝕結(jié)垢問題更加凸顯。腐蝕結(jié)垢不僅影響到油井的正常生產(chǎn)，同時(shí)也影響了油井的產(chǎn)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致油井頻繁作業(yè)。因此，必須對(duì)油井腐蝕結(jié)垢問題高度重視，有針對(duì)性的開展防治措施。本文通過對(duì)油井腐蝕結(jié)垢形成原因進(jìn)行分析、梳理，找到相對(duì)應(yīng)的防治措施，為我國各大油田的油井腐蝕結(jié)垢治理提供借鑒。

關(guān)鍵詞：油井;腐蝕結(jié)垢;成因;防治措施

0 引言

為了保證國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，各大油田都加大了油氣勘探開發(fā)力度，隨著油田產(chǎn)液量、出產(chǎn)量的上升，油井腐蝕結(jié)垢成為油田開采過程中一個(gè)常見的問題，特別是當(dāng)油田進(jìn)入開發(fā)的中后期，綜合含水逐漸升高，腐蝕結(jié)垢的問題更加凸顯。腐蝕結(jié)垢所引起的油井泵卡、油管磨損等，不僅影響油井的正常生產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致油井頻繁作業(yè)，同時(shí)也影響油井的產(chǎn)量，給油田的油氣穩(wěn)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益帶來很大損失。因此，必須對(duì)油井腐蝕結(jié)垢問題高度重視，有針對(duì)性的開展防治措施。通過對(duì)油井腐蝕結(jié)垢的實(shí)際情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，尋找腐蝕結(jié)垢的主要成因、規(guī)律，通過室內(nèi)試驗(yàn)篩選合適的化學(xué)藥劑，解決油井腐蝕結(jié)垢的問題。

1 油井腐蝕結(jié)垢情況

通過對(duì)各大油田油井的結(jié)垢情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)常見的垢主要是碳酸鈣和硫酸鈣等，腐蝕類型以細(xì)菌和氣體腐蝕為主。

碳酸鈣是油井最常見的一種垢，它與地層水的水型、礦化度有關(guān)，一般當(dāng)壓力、溫度發(fā)生明顯變化時(shí)，容易在井筒中形成碳酸鈣垢。同時(shí)，油井產(chǎn)出液的pH值也直接影響碳酸鈣的沉淀。硫酸鈣的形成主要是油藏注入水中有較高含量的硫酸根離子，在壓力、溫度發(fā)生變化下，沉淀在井筒壁上。

細(xì)菌腐蝕主要是油井所產(chǎn)出的液中含有各種類型的細(xì)菌，這些細(xì)菌依附在管桿表面繁殖，并形成一層生物膜引起管桿的腐蝕。腐蝕細(xì)菌主要有硫酸鹽還原菌、鐵細(xì)菌和腐生菌等，其中以硫酸鹽還原菌危害最大。氣體腐蝕主要是原油從油層進(jìn)入油井井筒內(nèi)，會(huì)有溶解氣析出，溶解氣里面除了有甲烷等以外，還含有一定量的二氧化碳、硫化氫等氣體，二氧化碳、硫化氫等氣體都會(huì)對(duì)管桿造成腐蝕結(jié)垢[1]。

2 油井腐蝕結(jié)垢機(jī)理

各大油田的油藏儲(chǔ)層流體中含有碳酸根、硫酸根等離子，同時(shí)也含有很多類型的細(xì)菌，特別是硫酸鹽還原菌。油層中的硫酸鹽還原菌，因處于高溫、高壓和缺營養(yǎng)的環(huán)境中，無法大量繁殖而導(dǎo)致數(shù)量較少。當(dāng)油井產(chǎn)出液從井筒底部舉升時(shí)，隨著壓力、溫度的明顯變化，硫酸鹽還原菌所處的環(huán)境越發(fā)適合繁殖，硫酸鹽還原菌數(shù)量大幅增加，開始對(duì)管桿泵等鋼鐵制品腐蝕，生成硫化亞鐵。硫化亞鐵與碳酸鈣等垢附著在管桿泵上，使得垢和鋼鐵壁之間成為硫酸鹽還原菌生長繁殖溫床，這加劇了管桿泵的腐蝕。

另外，產(chǎn)出液中的水以及其他離子與鋼鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)一步加劇了管桿泵的腐蝕。硫酸鹽還原菌所產(chǎn)生的硫化亞鐵垢以及鋼鐵腐蝕，不僅會(huì)造成油井泵卡、泵漏、管漏等，影響油井的正常生產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致油井頻繁作業(yè)，增加油田企業(yè)的作業(yè)成本[2]。

3 油井腐蝕結(jié)垢防治措施

3.1 油井酸洗措施

硫酸鹽還原菌腐蝕鋼鐵制品生成的硫化亞鐵或碳酸根離子析出后形成的碳酸鈣等垢，都與酸能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此，可以通過定期加入配比好的酸溶液去除井筒內(nèi)管桿泵上的垢。多種類型的垢與酸溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一些有毒有害氣體，容易給施工人員造成人身傷害，在做好防護(hù)工作的同時(shí)，可以在酸溶液中加入一定量的氧化劑，用以去除硫化氫。酸洗是油井腐蝕結(jié)垢后的防治措施，僅僅是一種治標(biāo)的措施，而不能治本。

3.2 殺菌劑、阻垢劑措施

殺菌劑的選擇不僅要有良好的殺菌效果，而且要考慮其他因素，比如殺菌劑要性能穩(wěn)定、方便保存;易溶于水;毒性較小，對(duì)環(huán)境無污染;殺菌劑要有表面活性，能殺死垢和井筒壁之間的細(xì)菌;殺菌劑的殺菌效果不能受油井日產(chǎn)液量大小影響。同時(shí)，阻垢劑應(yīng)按照一定比例與殺菌劑一起加入到油井中。

殺菌劑和阻垢劑一般從油井套管中加入，加藥量要根據(jù)油井的腐蝕結(jié)垢程度、日產(chǎn)液量及性質(zhì)等綜合決定，保證藥劑發(fā)揮作用的同時(shí)，盡可能節(jié)約藥劑投入。對(duì)于地層能量組、產(chǎn)量較高的油井，一般采用連續(xù)加藥的方式;對(duì)于地層能量虧空、低產(chǎn)低效的油井，主要采用周期加藥的方式[3]。

4 結(jié)束語

油井腐蝕結(jié)垢的危害在油氣集輸以及注水系統(tǒng)等方面有著足夠的認(rèn)識(shí)，而油井的腐蝕結(jié)垢問題往往容易被人們所忽視。通過對(duì)油井腐蝕結(jié)垢的實(shí)際情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，尋找腐蝕結(jié)垢的主要成因、規(guī)律，通過室內(nèi)試驗(yàn)篩選合適的化學(xué)藥劑，解決油井腐蝕結(jié)垢的問題，延長油井的檢泵周期，提高油田老井日常管理水平，為油田降本增效提供科學(xué)有效的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]李軍珠.汊澗地區(qū)油井腐蝕原因及預(yù)防措施[J].內(nèi)蒙古石油化工，2013，20：41-44.

[2]韋良霞，肖英玉，曹懷山，等.純化油田油井腐蝕、結(jié)垢原因分析及治理措施[J].石油與天然氣化工，2004， 33（2）：127-133.

[3]紀(jì)艷娟，王志明，徐衛(wèi)華.安徽采油廠油井腐蝕結(jié)垢分析及對(duì)策[J].石油化工應(yīng)用，2010，29（2-3）：122-125.

作者簡介：

李海東（1984- ），男，漢族，甘肅省環(huán)縣人，采油高級(jí)工，主要從事采油工作，方山采油作業(yè)區(qū)鎮(zhèn)四聯(lián)合站副站長。