油井腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)與防腐蝕措施初探

李蓉（西安石油大學(xué)，陜西 西安 710065）

我國(guó)石油開采領(lǐng)域中油井的腐蝕問題目前究竟是一個(gè)什么樣的狀況呢？筆者將首先介紹一下我國(guó)油井腐蝕的問題現(xiàn)狀；然后，筆者將對(duì)我國(guó)目前采用的油井腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹；接著，筆者將根據(jù)自己多年以來的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)造成油井腐蝕的因素；最后，筆者針對(duì)造成油井腐蝕的重要因素提出針對(duì)性的防腐措施。

1 油井腐蝕的問題現(xiàn)狀

目前我國(guó)石油開采產(chǎn)業(yè)的油井腐蝕情況十分嚴(yán)重。石油作業(yè)的環(huán)境是“高壓，高溫，高含水，高礦化度”。在這樣的環(huán)境下作業(yè)，油井，石油管道，泵，機(jī)器都十分容易腐蝕。每年石油產(chǎn)業(yè)因腐蝕問題造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到十幾億元人民幣！這損失里面包括直接的經(jīng)濟(jì)損失，還包括因腐蝕嚴(yán)重導(dǎo)致的停產(chǎn)，停業(yè)損失。而且后者比前者還要大得多！目前我國(guó)石油企業(yè)對(duì)于油井腐蝕的問題十分重視，采用了一系列科學(xué)的油井腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)油井進(jìn)行時(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，同時(shí)還采用了有效的防腐手段，減緩油井的腐蝕速度?？梢哉f，石油企業(yè)采用油井腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)以及一系列的防腐措施以來，油井腐蝕所造成的嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失已經(jīng)大大減少了。不過，目前我國(guó)所采用的油井腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)以及防腐手段還有很多地方落后于歐美，日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，所以仍需要百尺竿頭更進(jìn)一步，不斷地努力，縮小與國(guó)際領(lǐng)先水平的距離！

2 油井腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)之淺談

2.1 井下掛環(huán)器

井下掛環(huán)器是目前較為先進(jìn)的技術(shù)，實(shí)施起來也比較簡(jiǎn)單易行，是將掛環(huán)器與油井管道連接安裝在一起，下到油井之中。與油井處于同樣的腐蝕環(huán)境之下，且與油井的材質(zhì)相同，通過對(duì)掛環(huán)器的腐蝕程度的監(jiān)測(cè)，可以得知油井的腐蝕情況。

2.2 井下掛環(huán)器之使用

掛環(huán)器使用前需要清洗，干燥，稱重。油井中不同部位的腐蝕情況是不同的，所以在腐蝕情況不同的地方都需要進(jìn)行安裝掛環(huán)器。隔一段時(shí)間后取出油井上的掛環(huán)器，對(duì)掛環(huán)器的腐蝕情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)以此來推斷油井的腐蝕狀況。監(jiān)測(cè)工作開始前需要對(duì)掛環(huán)器進(jìn)行清洗，干燥，稱重處理。接著通過使用螺旋測(cè)微器，游標(biāo)卡尺對(duì)掛環(huán)器的物理參數(shù)進(jìn)行精確地測(cè)量。需要精確測(cè)量的掛環(huán)器物理參數(shù)包括掛環(huán)器的質(zhì)量，厚度，表面積的腐蝕面積等。然后將這些物理參數(shù)與掛環(huán)器的原先參數(shù)進(jìn)行比較計(jì)算，從而得知掛環(huán)器的腐蝕程度，腐蝕面積等。根據(jù)測(cè)得的結(jié)果對(duì)掛環(huán)器所在油井的部位腐蝕情況進(jìn)行精確地估算。將最終的腐蝕監(jiān)測(cè)結(jié)論填表處理，存檔。如果腐蝕情況嚴(yán)重，還需要根據(jù)最終的監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)處理，包括涂抹防腐蝕劑，更換陽極金屬，亦或者更換油井的管道，防止腐蝕問題造成油井的停產(chǎn)，停業(yè)。

3 造成油井腐蝕嚴(yán)重的因素

3.1 出產(chǎn)原油含水量原因

油井出產(chǎn)原油中的含水量將會(huì)大大影響到油井的腐蝕?，F(xiàn)代理論認(rèn)為當(dāng)出產(chǎn)原油中的含水量高達(dá)百分之七十的時(shí)候，出產(chǎn)的原油類型就會(huì)改變，從油包水型轉(zhuǎn)變?yōu)樗托?，后者?duì)油井的腐蝕情況十分嚴(yán)重，腐蝕的速度極快。

3.2 出產(chǎn)原油中可溶性氣體的原因

目前在出產(chǎn)原油的過程中，由于油井氣密性的原因，較多的混有二氧化碳，二氧化硫這些空氣中含量較高的酸性氣體，（在原油開采地，由于工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)行，產(chǎn)生較多的二氧化碳?xì)怏w和二氧化硫氣體，故而油井附近的空氣中二氧化碳以及二氧化硫等酸性氣體的濃度要比一般的空氣大得多。）這些酸性氣體溶于出產(chǎn)原油中形成中強(qiáng)酸，對(duì)鐵制，或者鋼制的油井管道腐蝕嚴(yán)重。

3.3 出產(chǎn)原油中礦化度的原因

在出產(chǎn)的原油中，溶有的礦物鹽的多少即礦物度的高低直接關(guān)系到了油井管道的腐蝕情況。一般而言，出產(chǎn)原油中含有的可溶性鹽越多，對(duì)油井管道造成的腐蝕也就越嚴(yán)重。在開采原油的產(chǎn)地，產(chǎn)地的地質(zhì)環(huán)境不同，地質(zhì)發(fā)展的歷史不同，油層礦物度的高低也不同。然而我國(guó)在開采原油方面，使用的油井管道，基本上屬于統(tǒng)一的材質(zhì)，所以對(duì)于礦物度較高的原油產(chǎn)地，沒有相應(yīng)地加強(qiáng)油井管道的材質(zhì)，就特別容易腐蝕易報(bào)廢。

3.4 采油作業(yè)的工作環(huán)境問題

目前我國(guó)采油作業(yè)的工作環(huán)境一般是高溫的環(huán)境。很多腐蝕反應(yīng)在高溫的環(huán)境下，反應(yīng)速率快，對(duì)油井管道的腐蝕情況嚴(yán)重。

4 油井防腐措施若干淺談

4.1 采油管道的材質(zhì)

油井管道的材質(zhì)決定其被腐蝕的速度。若油井管道中的雜質(zhì)含量較高，那么腐蝕速度就會(huì)大大提高；若油井管道的管壁較薄，不符合標(biāo)準(zhǔn)，存在偷工減料，那么油井的管道很容易被腐蝕壞，對(duì)生產(chǎn)作業(yè)造成嚴(yán)重的影響。所以在油井管道的材質(zhì)方面應(yīng)該嚴(yán)格把關(guān)，保證管道的材質(zhì)可靠，管壁厚度符合標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 防腐蝕劑的科學(xué)使用

防腐蝕劑的科學(xué)使用可以減緩油井管道的腐蝕速度。比如在油井的一些極易腐蝕的管道處涂抹防腐蝕劑。防腐蝕劑的使用需要注意配比，用量，更新等問題?？茖W(xué)合理的配比用量，可以將防腐蝕劑的防腐蝕作用發(fā)揮到最大；形成規(guī)范的保養(yǎng)機(jī)制，對(duì)油井的管道定期進(jìn)行防腐蝕劑涂抹。

4.3 電化學(xué)保護(hù)技術(shù)

我們可以采用電化學(xué)的技術(shù)來減緩油井管道的腐蝕速度。電化學(xué)保護(hù)技術(shù)分為陰極保護(hù)法和犧牲陽極與緩沖劑結(jié)合使用的保護(hù)法兩種。第一種陰極保護(hù)法是指使用一種比油井管道金屬材質(zhì)更活潑的金屬，將其埋藏在油井管道的附近并使用導(dǎo)線將二者連接起來，形成閉合回路。當(dāng)發(fā)生腐蝕反應(yīng)時(shí)，因附加金屬的活潑性更強(qiáng)（即還原性更強(qiáng)），在氧化還原反應(yīng)中作為陽極，反應(yīng)得到電子，被氧化腐蝕，從而使油井的金屬管道在電化學(xué)反應(yīng)中作為陰極，由附著在陰極附近的水或者溶于水后的離子失電子被還原，而油井的金屬管道則被保護(hù)起來。第二種犧牲陽極與緩沖劑結(jié)合的保護(hù)法的電化學(xué)技術(shù)部分與陰極保護(hù)法相同，操作程序相當(dāng)，只是在油井管道上再多加一層保障，即涂抹防腐蝕劑，這樣油井管道就會(huì)與空氣，水蒸汽隔絕，更好地保障在電化學(xué)反應(yīng)的過程中，油井管道不會(huì)作為實(shí)際參與反應(yīng)的一部分。

4.4 改良生產(chǎn)技術(shù)

隨著科技的不斷發(fā)展，相信采油的技術(shù)在未來也會(huì)有所革新。通過不斷地進(jìn)行技術(shù)改良，改善石油開采的開采環(huán)境，注重環(huán)保開采，減少酸性氣體的排放；改良生產(chǎn)環(huán)節(jié)程序，簡(jiǎn)化原油開采的流程，減少油井管道的使用數(shù)量，都將大大降低油井管道的腐蝕，減少油井腐蝕對(duì)生產(chǎn)造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失。改良生產(chǎn)技術(shù)是從根本上解決油井腐蝕問題的途徑。然而，目前開采石油的領(lǐng)域各方面的技術(shù)，理論已經(jīng)趨于成熟，對(duì)于新的理論研究，新的技術(shù)使用還沒有有效地進(jìn)展。所以，短期以來改良技術(shù)的手段還只是建議層面上的油井防腐措施，不過同樣應(yīng)該引起人們的注意和重視！

5 結(jié)語

最后綜上文之介紹，雖然我們無法完全避免油井的腐蝕，但是我們可以采用科學(xué)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，有效的防腐手段，減緩油井腐蝕的同時(shí)，對(duì)油井的腐蝕問題做到時(shí)時(shí)的監(jiān)控，掌握油井的腐蝕狀況。采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，有效的防腐手段，對(duì)于提高石油的出產(chǎn)率，提升石油開采產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都有著重要的意義。同時(shí)，也將大大降低油井腐蝕對(duì)環(huán)境污染的危險(xiǎn)系數(shù)。讓人們真正感受到科技讓生活更加美好。筆者在文中的觀點(diǎn)，認(rèn)識(shí)難免有盲人摸象之處，僅希望能與讀者相互交流，共同進(jìn)步。同時(shí)希望對(duì)于推動(dòng)我國(guó)油井腐蝕問題的研究發(fā)展能貢獻(xiàn)出一己微薄之力！

[1]皮艷慧,張哲,何夢(mèng)醒,汪是洋.Microcor腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用[J].管道技術(shù)與設(shè)備.2013(05).

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[3]趙玉婷,朱向林.淺談腰英臺(tái)油田防腐阻垢配套工藝[J].廣東化工.2012(12).