春光油田緩蝕劑優(yōu)選評價方法及現(xiàn)場應(yīng)用

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春光油田緩蝕劑優(yōu)選評價方法及現(xiàn)場應(yīng)用

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春光油田產(chǎn)出液腐蝕的主要原因是二氧化碳電化學(xué)腐蝕和SRB細(xì)菌腐蝕，因此在緩蝕劑研制及配方研究過程中，應(yīng)主要針對這兩種腐蝕。以咪唑啉為主控制二氧化碳腐蝕，添加季銨鹽類控制細(xì)菌腐蝕，通過配方優(yōu)化，進(jìn)行緩蝕劑的優(yōu)選開發(fā)。開發(fā)出的兩種緩蝕劑CG—9、CG—10現(xiàn)場試驗(yàn)緩蝕率均達(dá)到85%以上。建議對于高含水油井推廣緩蝕劑防腐技術(shù)，定期對加藥效果進(jìn)行評價，根據(jù)腐蝕情況及時調(diào)整加藥方案。

春光油田；緩蝕劑；腐蝕速率；現(xiàn)場試驗(yàn)；效果監(jiān)測

通過對春光油田產(chǎn)出液腐蝕因素進(jìn)行分析可知，造成產(chǎn)出液腐蝕的主要原因是二氧化碳電化學(xué)腐蝕和SRB細(xì)菌腐蝕，因此在緩蝕劑研制及配方研究過程中，應(yīng)主要針對這兩種腐蝕。以咪唑啉為主控制二氧化碳腐蝕，添加季銨鹽類控制細(xì)菌腐蝕，通過配方優(yōu)化，進(jìn)行緩蝕劑的優(yōu)選開發(fā)。應(yīng)根據(jù)金屬和介質(zhì)的條件選用合適的緩蝕劑，緩蝕劑抑制腐蝕的能力可以通過緩蝕效率來評價。

1 緩蝕劑優(yōu)選評價方法

（1）緩蝕劑配方初選。根據(jù)以往的研究和應(yīng)用情況，選取14種緩蝕劑配方分別進(jìn)行2個濃度的常壓靜態(tài)初選，初選結(jié)果表明，CG—9、CG—10兩種緩蝕劑的效果較好，可以進(jìn)行下一步的動態(tài)評價。緩蝕劑評價依據(jù)《油田采出水用緩蝕劑性能評價方法（SY5273—2000）》。材質(zhì)：J55試片；溫度：80℃；緩蝕劑濃度：100、300mg/L；試驗(yàn)周期：7d；介質(zhì)要求：自配水溶解均勻后充CO2至飽和；自配水裝瓶后加飽和亞硫酸鈉溶液10mL除氧。

（2）緩蝕劑高溫、高壓動態(tài)評價。將初選緩蝕效果較好的兩種緩蝕劑CG—9、CG—10進(jìn)行高溫、高壓動態(tài)初選評價。試驗(yàn)管材：J55試片；溫度：80℃；總壓：10MPa；流速：200r/min；緩蝕劑濃度：100、200mg/L；試驗(yàn)周期：72h；介質(zhì)要求：春光油田油井產(chǎn)出水，實(shí)驗(yàn)前充CO2至飽和。通過動態(tài)評價可知，兩種緩蝕劑的防腐效果良好，濃度200mg/L時緩蝕率大于80%，可以應(yīng)用于春光油田現(xiàn)場。

（3）模擬春光油田工況環(huán)境對緩蝕劑CG—9、CG—10進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評價。模擬春光工況環(huán)境條件，對緩蝕劑CG—9、CG—10進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以進(jìn)行其動態(tài)評價工作。試驗(yàn)管材：J55試片；溫度：45℃；總壓：10MPa；流速：100r/min；緩蝕劑濃度：100、200mg/L；試驗(yàn)周期：72h；介質(zhì)要求：春光油田油井產(chǎn)出水，實(shí)驗(yàn)前充CO2至飽和。由上述試驗(yàn)可知，所開發(fā)的兩種緩蝕劑CG—9、CG—10在濃度100mg/L時緩蝕效果均達(dá)到80%以上，效果良好，可以滿足春光油田防腐的要求。

2 現(xiàn)場應(yīng)用與效果

（1）設(shè)計緩蝕劑加藥方案。通過前期緩蝕劑的開發(fā)評價，選用效果良好的CG—9緩蝕劑進(jìn)行現(xiàn)場防腐效果評價工作。在含水高的10口井進(jìn)行現(xiàn)場加藥試驗(yàn)，采取周期加藥方式，5天為一個加藥周期。根據(jù)室內(nèi)動態(tài)評價結(jié)果，加藥濃度設(shè)定為200mg/L。緩蝕劑正常加注前，需要對油套管進(jìn)行預(yù)膜處理，使緩蝕劑先在油套管表面上形成一層保護(hù)膜，以增強(qiáng)緩蝕劑的防護(hù)作用。因此，緩蝕劑加注一般包括預(yù)膜加注和正常加注兩階段，正常加注在預(yù)膜加注后的2～3日進(jìn)行。預(yù)膜加注就是使緩蝕劑均勻地分布在鋼材表面，形成一層保護(hù)膜，將鋼材與腐蝕介質(zhì)隔離開來。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，首次預(yù)膜的加量可選擇正常加藥的4～6倍，一次全部加入。緩蝕劑預(yù)膜期為2～3天，預(yù)膜加注量在1日內(nèi)加注完。正常加注的加藥濃度：根據(jù)前期室內(nèi)研究結(jié)果，現(xiàn)場試驗(yàn)初步選擇緩蝕劑的加藥濃度為200mg/L（即0.2kg/m3）。實(shí)施后，根據(jù)井口腐蝕監(jiān)測評價結(jié)果和腐蝕控制情況，再對加藥濃度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整優(yōu)化。

（2）進(jìn)行緩蝕劑加藥效果監(jiān)測。欲評價腐蝕防護(hù)措施的實(shí)施效果，需要進(jìn)行油井腐蝕監(jiān)測工作。5口現(xiàn)場試驗(yàn)加藥井P206—14、P8—40、P8—20、P2—22、P2—15安裝了腐蝕監(jiān)測裝置。

（3）試驗(yàn)效果。對安裝腐蝕監(jiān)測裝置的5口井，分別進(jìn)行了加藥前、后的腐蝕試片取放工作，對比腐蝕速率變化情況。除P8—40井在安裝后不久關(guān)井，其他4口井在加藥后腐蝕速率均有顯著降低。對比兩次現(xiàn)場腐蝕監(jiān)測的結(jié)果可以看出，P2—22和P2—15井的腐蝕速率均有大幅度的降低，腐蝕速率分別由加藥前的0.0926mm/a和0.0875mm/a降至0.0115mm/a和0.0083mm/a，降低率分別達(dá)到87.63%和90.56%，說明實(shí)施緩蝕劑加藥對腐蝕有很好的抑制作用，效果非常顯著。

3 結(jié)論及建議

（1）通過對春光油田產(chǎn)出液腐蝕機(jī)理及防治技術(shù)進(jìn)行研究，開發(fā)出的兩種緩蝕劑CG—9、CG—10現(xiàn)場試驗(yàn)緩蝕率均達(dá)到85%以上，能夠滿足該油田防腐工作的需要。

（2）由緩蝕劑防腐現(xiàn)場試驗(yàn)及腐蝕監(jiān)測工作情況可知，井筒投加緩蝕劑不但可保護(hù)油套管，還能起到保護(hù)單井管線的目的，建議對于高含水油井推廣緩蝕劑防腐技術(shù)，定期對加藥效果進(jìn)行評價，根據(jù)腐蝕情況及時調(diào)整加藥方案。

（3）腐蝕監(jiān)測是判斷腐蝕嚴(yán)重程度、考查評價腐蝕防護(hù)措施實(shí)施效果的有效手段，建議加強(qiáng)生產(chǎn)系統(tǒng)的監(jiān)測力度、完善監(jiān)測點(diǎn)、及時錄取腐蝕數(shù)據(jù)，為完善防腐措施提供依據(jù)。

（4）犧牲陽極可以在腐蝕嚴(yán)重、緩蝕劑控制效果不理想或重點(diǎn)防腐部位安裝，以提高防腐效果。

（5）注水系統(tǒng)中不含油，有溶解氧、細(xì)菌等的存在，與生產(chǎn)系統(tǒng)的腐蝕情況不盡相同。對注水系統(tǒng)的腐蝕與防治還需進(jìn)一步深入研究，在滿足注水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下，應(yīng)采取水處理技術(shù)和相應(yīng)的防腐措施，以達(dá)到控制腐蝕和水質(zhì)達(dá)標(biāo)的目的。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.015