頑固腐蝕油井防治技術(shù)研究

申立梅 路慶峰 趙長(zhǎng)權(quán) 李俊朋 姬院娜

【摘要】針對(duì)我廠(chǎng)頑固腐蝕油井頻繁躺井，治理難度大的現(xiàn)狀，進(jìn)行頑固腐蝕油井防治技術(shù)研究，消除控制各類(lèi)腐蝕因素，有效提升防腐效果，減少頻繁腐蝕躺井。

【關(guān)鍵詞】頑固腐蝕；腐蝕監(jiān)測(cè)；硝化防腐；固體緩蝕劑

一、項(xiàng)目概況

2017年初，采油三廠(chǎng)共有油井597口，防腐加藥井?dāng)?shù)550口井左右，約占開(kāi)井?dāng)?shù)的92.1%。油井含水率升高、H2S腐蝕凸顯等因素，導(dǎo)致油井腐蝕狀況日益加劇，腐蝕躺井頻繁，頑固腐蝕油井?dāng)?shù)居高不下，主觀(guān)因素導(dǎo)致腐蝕躺井64井次，占腐蝕躺井井次的80%。急需進(jìn)行頑固腐蝕油井防治技術(shù)研究，有效提升防腐效果，減少頻繁腐蝕躺井，延長(zhǎng)頑固腐蝕油井檢泵周期。

二、項(xiàng)目完成內(nèi)容

（一）腐蝕因素分析

采油三廠(chǎng)因產(chǎn)出水高硫、高礦化度，油井腐蝕程度嚴(yán)重。其中中滲油田以硫化氫腐蝕為主，如文明寨油田、衛(wèi)95塊。低滲油田以高CL-1下的二氧化碳腐蝕為主，如衛(wèi)城油田的衛(wèi)22tA、衛(wèi)81塊等。

（二）腐蝕防治現(xiàn)狀分析

2015-2016年躺井2次以上的頑固腐蝕油井20口，躺井井次55井次，平均免修期僅183，占產(chǎn)269.3噸。對(duì)頻繁腐蝕躺井的頑固腐蝕油井除了加藥的常規(guī)手段外，沒(méi)有針對(duì)性的防治措施。躺井現(xiàn)場(chǎng)查找問(wèn)題環(huán)節(jié)精細(xì)程度欠缺，治理過(guò)程粗放，防的環(huán)節(jié)非常薄弱，需進(jìn)行頑固腐蝕油井防治技術(shù)研究，提升防治效果。

（三）防治技術(shù)研究

1.開(kāi)展動(dòng)態(tài)腐蝕速率監(jiān)測(cè)

在室內(nèi)腐蝕速率監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，為提高監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性，今年3月份應(yīng)用井口簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)裝置，該裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，焊裝在油井井口管線(xiàn)上，可以?xún)?nèi)置腐蝕監(jiān)測(cè)掛片，模擬了井下動(dòng)態(tài)油流對(duì)管桿的沖刷，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更加接近真實(shí)值，為技術(shù)人員治理腐蝕油井提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。2017年共計(jì)安裝應(yīng)用42口井。

典型井例：WC2-38

該井為腐蝕嚴(yán)重井，于2017.8.1在站后流程及井口分別安裝井口掛片裝置，于2017.11.13取出，測(cè)得站后腐蝕速率0.0102mm/a，井口腐蝕速率0.1079mm/a，分析該井氣大，藥液未充分流入井底，因此調(diào)整加藥措施，更改藥劑類(lèi)型KY-2改為KY-10，放大流速，滴管伸人套管，減少藥液揮發(fā)。

2.運(yùn)用硝化防腐技術(shù)，進(jìn)行H2S腐蝕井治理試驗(yàn)

近兩年在衛(wèi)58塊、衛(wèi)95塊及明一東等區(qū)塊出現(xiàn)了一部分H2S腐蝕油井，因氫脆導(dǎo)致桿斷及管裂現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí)產(chǎn)生大量硫化物。因此，采用硝化防腐技術(shù)，通過(guò)應(yīng)用亞硝酸鹽抑制硫酸鹽還原菌，遏制H2S腐蝕。在消除硫化物的同時(shí)，切斷硫酸還原菌的生存環(huán)境和條件，通過(guò)細(xì)菌共生來(lái)抑制或降低采出液中硫酸還原菌的數(shù)量，迅速生成有益菌群的強(qiáng)勢(shì)環(huán)境，使硫化物始終保持在極低的標(biāo)準(zhǔn)以下，即使存在一定數(shù)量的硫酸鹽還原菌也不會(huì)使硫化物升高，它們產(chǎn)生的硫化物在瞬間將被有益菌群代謝掉，使油井井筒內(nèi)管桿泵及其它工具均處于一種良性循環(huán)狀態(tài)。

應(yīng)用的18口油井，投加亞硝酸鹽后均達(dá)到一定的防腐效果。對(duì)比近3次免修期，從目前來(lái)看，2口井WM92、WM222C應(yīng)用效果稍差，8口井WM499、WMN381、WM1-58、WC 10-24、WC58-31H，WC58-34、MZW94-10、MZW95-12有效，效果待進(jìn)一步觀(guān)察。2口井WC 10-14、WC58-43應(yīng)用效果非常好。

典型井例：WC10-14

WC10-14油井，日產(chǎn)液35方，含水95%以上，之前未表現(xiàn)出腐蝕特性，2016年2月以前不加緩蝕劑。但是從2016年2月-6月，連續(xù)腐蝕躺井4次，平均免修期僅39天。3次調(diào)整防腐藥品類(lèi)型、同時(shí)上提泵掛300m減少偏磨的協(xié)同作用仍無(wú)法控制腐蝕躺井，于2016年7月暫關(guān)井。通過(guò)取樣化驗(yàn)，該井產(chǎn)出液中二價(jià)硫含量大于30mg/l，說(shuō)明該井腐蝕因素是硫化氫腐蝕，屬于典型的硫酸鹽還原菌腐蝕特征。

因此，2016年10月上作業(yè)進(jìn)行恢復(fù)作業(yè)，對(duì)井筒內(nèi)和地層近井地帶通過(guò)注入適量的殺菌劑，開(kāi)抽前向油套環(huán)空投加濃度1500ppm的亞硝酸鹽，來(lái)抑制硫酸還原菌。投加后檢測(cè)產(chǎn)出液中二價(jià)硫明顯下降，直至降為零，說(shuō)明投加的亞硝酸鹽對(duì)硫酸還原菌起到了明顯的抑制消除作用，同時(shí)產(chǎn)出液中的鐵離子也明顯下降。開(kāi)抽后每天套管投加亞硝酸鈉，初期1500-3000ppm進(jìn)行殺菌，之后濃度逐漸降低到目前的500ppm左右。該井2016年10月2日開(kāi)抽后正常生產(chǎn)463天，是亞硝酸鹽治理H2S腐蝕成功的最典型井例。

3.應(yīng)用顆粒狀固體緩蝕劑，遏制井筒腐蝕

固體緩蝕劑的釋放可以分為兩個(gè)階段，第一階段為表面骨架材料溶蝕與緩蝕劑溶解階段，第二階段是緩蝕劑從內(nèi)部骨架向外擴(kuò)散階段。第一階段緩蝕成分的溶出速率初期速率較快（72h內(nèi)），能較快的達(dá)到有效保護(hù)金屬的有效濃度；以后基本保持穩(wěn)定，釋放速率較為緩慢，緩蝕劑已經(jīng)達(dá)到了緩慢釋放的階段。

2017年2月開(kāi)始，選取8口腐蝕嚴(yán)重油井進(jìn)行顆粒狀固體緩蝕劑的投加試驗(yàn)，平均可檢殘余濃度周期90天左右，應(yīng)用效果較好。針對(duì)卡封井或腐蝕嚴(yán)重油井作業(yè)完井前，向套管投加一定比例的固體緩蝕劑，可以有效減緩尾管腐蝕。對(duì)于一部分腐蝕嚴(yán)重且管理困難的油井，投加固體緩蝕劑可以減少人為干擾造成的加藥不到位引起的腐蝕問(wèn)題。

三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析

通過(guò)對(duì)頑固腐蝕油井防治技術(shù)的綜合應(yīng)用，頑固腐蝕油井20口的腐蝕躺井頻次由近兩年年均27.5井次下降到2017年的9井次，平均免修期由183天延長(zhǎng)至361天，大大降低了腐蝕因素躺井，治理效果突出。

投入：安裝井口掛片裝置、實(shí)驗(yàn)費(fèi)用、亞硝酸鹽費(fèi)用及防腐配套等共計(jì)投入約69.3萬(wàn)元；

產(chǎn)出：減少腐蝕因素躺井作業(yè)費(fèi)用、作業(yè)占產(chǎn)等合計(jì)產(chǎn)出377萬(wàn)元。

投入產(chǎn)出比為1：5.44。

四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（一）治理腐蝕嚴(yán)重油井，對(duì)好癥是根本，加好藥是關(guān)鍵。

（二）應(yīng)隨產(chǎn)出液性狀變化及時(shí)分析、評(píng)價(jià)、調(diào)整加藥方案，應(yīng)用新型防腐技術(shù)，保證防腐效果的持續(xù)有效。

（三）硝化技術(shù)能夠有效地控制油井由于SRB引起的腐蝕，對(duì)不同的油井進(jìn)行室內(nèi)配伍實(shí)驗(yàn)，才能取得好的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

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