董小剛 賀雪紅 聶安琪
摘 要:油田采油生產(chǎn)中,注水井筒有著重要的作用,井筒在長期的生產(chǎn)中,會出現(xiàn)腐蝕結(jié)垢,影響正常的采油生產(chǎn)效率,本文針對采油廠中注水井筒腐蝕結(jié)垢問題進行分析,研究了造成井筒出現(xiàn)腐蝕結(jié)垢問題的主要原因,并結(jié)合油田實際的現(xiàn)場生產(chǎn)情況,制定了有效的井筒腐蝕防護措施,以降低井筒腐蝕結(jié)垢的速度與程度,保證油田生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞:采油廠;注水井;腐蝕結(jié)垢;設(shè)備防護;現(xiàn)場應(yīng)用
我國油田生產(chǎn)領(lǐng)域中,注水產(chǎn)油的生產(chǎn)技術(shù)不斷成熟,使得我國油田的生產(chǎn)效率不斷提高,但是,注水技術(shù)的逐漸優(yōu)化,也使得采出油液中的含水量出現(xiàn)升高,導(dǎo)致產(chǎn)油井筒與產(chǎn)油設(shè)備受到嚴重的腐蝕結(jié)垢情況,影響油田產(chǎn)田的高效生產(chǎn),使產(chǎn)田受到安全隱患。正因如此,必須要利用有效的措施對油田注水井筒進行防護,本文主要以靖邊油田的8號產(chǎn)油站的注水井筒防腐防垢措施為研究例子,進一步對注水井筒的防腐防垢措施進行有效的研究工作,預(yù)防注水井筒受到腐蝕結(jié)垢,出現(xiàn)影響油田生產(chǎn)質(zhì)量的問題。
1 靖邊油田8號采油站的實際概況
靖邊油田采油廠中,油藏深度為900m-1500m,平均的孔隙度與滲透率為14.10%和14.15×10-3μm-2,地下原始層深壓力為7.47 MPa,地層溫度為38.08℃。靖邊油田中,8號聯(lián)合采油基站的設(shè)計規(guī)模為1800m3,主要處理的水源是清水與基站管輸中產(chǎn)出的污水。水源所對應(yīng)的注水井共有57口,每日的注水量為1066.9m3,所有井口的平均壓力為3.5MPa。采油站注水井的井深為800m-900m,水管主體材質(zhì)為J55,主要采用注水方式為清污分層混注方式。
注水井中水處理整體系統(tǒng)受到腐蝕結(jié)垢的管體位置,主要集中與注水系統(tǒng)的加藥環(huán)節(jié)、水泵水口、注水管體內(nèi)壁、注水井筒等。在注水井筒長時間的使用期限中,污水在回注系統(tǒng)里停留的時間逐漸增加,使得注水井筒管網(wǎng)與各個注水線路受到腐蝕結(jié)垢,長此以往,影響采油站的正常工作效率。
2 產(chǎn)生腐蝕結(jié)垢的主要因素
2.1 水質(zhì)分析
根據(jù)我國水質(zhì)測驗標(biāo)準(zhǔn)--SY/T5329與SY/T 5523-2000的油氣產(chǎn)田水質(zhì)分析標(biāo)準(zhǔn),對靖邊采油廠的8號產(chǎn)油站進行水質(zhì)分析測試,測試結(jié)果:8號采油站水質(zhì)過濾后水溶解的氧含量較高。SY/T5329標(biāo)準(zhǔn)中要求水溶解的氧含量不能超過0.10mg/L,最好在0.05mg/L以下。8號采油站水質(zhì)濾后水溶解的氧含量為0.6mg/I,嚴重超標(biāo),溶解氧超量會加劇水質(zhì)的腐蝕性。另外,8號采油站濾后的水質(zhì)中含硫、細菌與總鐵等也超出了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)值,二氧化碳含量成負數(shù),水質(zhì)中常沉淀有碳酸鹽,水質(zhì)轉(zhuǎn)態(tài)不穩(wěn)定,而細菌代謝時的產(chǎn)物會使水質(zhì)中出現(xiàn)生物垢。分析水質(zhì)的離子含量,其中總礦化程度比較高,水質(zhì)中含有:鈣鎂等物質(zhì)形成垢體的陽離子;碳酸氫根、硫酸根等物質(zhì)形成垢體的陰離子。這說明水質(zhì)具有無機鹽轉(zhuǎn)態(tài)下形成垢體的離子條件。
2.2 腐蝕結(jié)垢形成速率
按照SY/T0026-1999標(biāo)準(zhǔn)對水質(zhì)進行靜態(tài)、動態(tài)分析試驗。測試溫度50℃,水流速60r/min,周期7d,測試結(jié)果:水質(zhì)腐蝕現(xiàn)象中,腐蝕速率為0.0854mm/a,超出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值0.076mm/a。動態(tài)腐蝕速率較高,超過0.24mm/a,按照標(biāo)準(zhǔn),為嚴重腐蝕情況。水質(zhì)腐蝕結(jié)垢測試證明,8號采油站的水質(zhì)腐蝕結(jié)垢情況十分嚴重。水質(zhì)測試已經(jīng)確定,細菌、水溶解氧、陰陽離子成垢分子等,是導(dǎo)致回注水出現(xiàn)腐蝕結(jié)垢問題的主因。
3 井筒防腐防垢相關(guān)方案
分析8號采油站的回注水質(zhì)出現(xiàn)腐蝕結(jié)垢的主要因素,考慮到8號采油站的實際生產(chǎn)情況,進行具體研究,確定采用防腐防垢化學(xué)藥劑,對注水系統(tǒng)進行腐蝕結(jié)垢的控制,以達到高效、經(jīng)濟防護井筒的效果。防護藥劑的使用情況具體如下:利用防護藥劑中的除氧劑成分,去除水質(zhì)中的溶解氧,降低水質(zhì)氧腐蝕程度,利用殺菌劑、緩蝕劑、阻垢劑等,控制水質(zhì)中的無機鹽結(jié)垢、細菌、腐蝕結(jié)垢的生成。
根據(jù)采油注水系統(tǒng)管網(wǎng)的具體情況,防護藥劑需投入進8號采油站水處理流程中的加藥系統(tǒng)中,采用站內(nèi)加藥方式,擴大防護藥劑的使用范圍,實時分析8號采油站的加藥模式,優(yōu)化投藥技術(shù),調(diào)整投藥位置,發(fā)揮出防腐防垢藥劑的高效作用。
4 方案應(yīng)用實效
4.1 投藥效果
通過投藥系統(tǒng)進行現(xiàn)場試驗,投藥后水質(zhì)情況有明顯變化,實際結(jié)果表明,經(jīng)過現(xiàn)場加藥溶解之后,水質(zhì)中的溶解氧含量出現(xiàn)明顯降低,已經(jīng)達到了回注水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。
4.2 現(xiàn)場腐蝕檢測
投藥之后,對其水質(zhì)進行了抽查取樣檢測,分析加藥后水質(zhì)中的腐蝕結(jié)垢變化情況,測試結(jié)果顯示,歲對注水井筒進行藥劑防護措施,能夠有效的控制住回注水質(zhì)中出現(xiàn)腐蝕結(jié)垢的程度,降低腐蝕結(jié)垢的速率,加藥后的腐蝕速率與結(jié)垢速率分別為0.0421mm/a與0.0655mm/a,滿足水質(zhì)回注的標(biāo)準(zhǔn)要求。
5 總結(jié)
研究靖邊8號采油站的回注水水質(zhì)情況,其水質(zhì)受腐蝕程度嚴重,存在細菌、水溶解氧與無機鹽等腐蝕結(jié)垢的基本形成條件,演技證明,采用防腐蝕防垢藥劑可以有效降低水質(zhì)腐蝕結(jié)垢的程度,改善采油站水質(zhì)。防護藥劑實際使用效果明顯,注水井筒的腐蝕結(jié)垢的速度下降了70%,腐蝕測試的速率滿足我國標(biāo)準(zhǔn),可以有效的對注水井筒進行防護。
參考文獻:
[1]張吉明.油水井筒腐蝕結(jié)垢及防垢除垢工藝研究[D].天津:天津工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2007.