天然氣氣井腐蝕及防腐技術初探

洪濤 曹宏偉 劉天琪

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟逐漸發(fā)展，天然氣需求量逐漸提升，石油天然氣的開采技術也逐漸發(fā)展與成熟，但是在天然氣開采的過程中，囿于石油天然氣氣井腐蝕問題，油管往往會遭到破壞，進而使得石油天然氣的生產(chǎn)面臨一定困境。本文針對天然氣氣井腐蝕的現(xiàn)狀進行分析，并提出了相應的防腐技術措施。

關鍵詞：天然氣氣井;氣井腐蝕;防腐技術

引言：

在天然氣氣井當中，所遭受到的腐蝕作用，類型也十分多樣。腐蝕的范圍也從大到小不等。天然氣氣井腐蝕最嚴重的程度為管壁由于腐蝕而變薄，且部分管段甚至直接因為腐蝕作用影響，脫落到境地。嚴重的腐蝕作用，往往也會限制氣田的正常工作。因此，本文針對腐蝕問題，進行了研究與分析

一、天然氣氣井腐蝕歸因分析

當下，我國天然氣氣井腐蝕，就產(chǎn)生原因而言，可以分為多種，其中占絕大多數(shù)的情況主要為硫化氫、二氧化碳以及氯離子三種，除氯離子一般位于氣田水中，硫化氫和二氧化碳都主要分布在天然氣當中[1]。

硫化氫的銹蝕作用相對較強，其對天然氣氣井的腐蝕主要在集中在氣井的管壁上，腐蝕方式以點腐蝕為主。其可以令天然氣氣井的管壁厚度逐漸變薄，出現(xiàn)坑蝕或者穿孔等現(xiàn)象。而硫化氫與鋼材往往也會發(fā)生孔腐蝕，促使管道出現(xiàn)穿孔。二氧化碳的腐蝕作用表現(xiàn)為孔腐蝕與輪鮮狀腐蝕。氯離子主要會進行酸化作用，因此，如果氣田水中含有氯離子，往往會讓腐蝕的速度增快2到5倍。

二、天然氣氣井防腐技術初探

（一）含硫氣井防腐工藝

就目前而言，針對含硫的天然氣氣井，其防腐工藝主要包括應用抗硫的耐腐蝕材料，以及涂抹防腐蝕涂層等方法，一般情況下，也可包含加裝多層次套管，以及加裝井下封隔器等，該方法都能夠隔絕硫化氫對天然氣氣井的腐蝕作用[2]。此外，套管的陰極保護法，也同樣是實踐常o應用的天然氣氣井保護方法。在抗硫套管的選擇上，行業(yè)已經(jīng)有了一定的規(guī)范，技術人員應該按照規(guī)定要求進行抗硫套管的選擇。

（二）緩沖劑保護法

緩沖劑，是對腐蝕抑制劑的建成。緩沖劑在投加到氣井之后，能夠在管道壁，或者已經(jīng)被腐蝕的天然氣氣井管道壁上，形成保護阻隔，減緩其腐蝕反應速度。在緩沖劑的選擇上，需要按照腐蝕介質進行判斷，也需要根據(jù)腐蝕所發(fā)生的具體情況進行考慮。在腐蝕的環(huán)境，或者腐蝕所產(chǎn)生的原因及其介質存在差異時，緩沖劑的選擇也存在一定的不同。緩沖劑的確認，一般需要經(jīng)過室內(nèi)分析化驗進行，還需要通過現(xiàn)場實驗，才能最終確定緩沖劑[3]。

緩沖劑的投加藥量，一般同樣需要利用現(xiàn)場實驗與分析實驗，綜合確定。包括加藥周期確定等，也需要考慮氣井的類別，氣井的深度以及氣井的產(chǎn)量去等綜合因素。

緩沖劑材料一般是化學合成品，因此，為了保證其材料合格，不會對天然氣質量產(chǎn)生一定影響，需要針對緩沖劑，進行抽樣檢查，八把好緩沖劑質量關。在實際應用中，緩沖劑的應用效果監(jiān)測一般采取三種方法，其一是矢量腐蝕掛片檢測，其二是在線進行腐蝕探針檢測，其三是針對緩沖劑投加前后濃度變化，進行緩沖劑剩余濃度的分析。第一二種方法都主要是通過腐蝕的速率測量，來推斷緩沖率，而第三種方法則是緩沖率的直接測算方法，三種方法均能夠根據(jù)緩沖劑的量的變化，進行緩沖效果的分析，進而推斷緩沖劑是否發(fā)揮了防腐效果[4]。

（三）氣井腐蝕預測技術

天然氣的氣井腐蝕，并非一蹴而就的過程，而是處于不斷持續(xù)的發(fā)展過程中。因此，要針對氣井進行好腐蝕的檢測工作，有組織的管理好氣井監(jiān)督，并針對天然氣氣井的腐蝕情況進行俄全面跟蹤，才能保證氣井腐蝕工作按照預期進行發(fā)展。管理人員應該按照天然氣氣井的各項數(shù)據(jù)，逐漸完善氣井的腐蝕模型，并按照相應的數(shù)據(jù)模型，來針對氣井腐蝕進行模擬，進而估計天然氣氣井的使用壽命。這樣不僅可以更為針對性的進行氣井腐蝕防護，在針對新井進行建設時，模型檢測數(shù)據(jù)同樣能夠提供一定的借鑒與參考。

（四）氣井腐蝕監(jiān)測技術

在氣井開采，一直到后期的腐蝕防護的各個階段工藝當中，氣井的產(chǎn)量、壓力等基礎數(shù)據(jù)，包括產(chǎn)液量等基本參數(shù)，都處在實時變化之中，通過腐蝕掛片、在線探針監(jiān)測等技術，能夠建立起完善的氣井腐蝕監(jiān)測網(wǎng)絡，進而實現(xiàn)對氣井腐蝕的實施監(jiān)測，也能夠讓技術人員及時了解氣井的腐蝕程度。此外實時監(jiān)測技術同樣是投加緩沖劑后，監(jiān)測緩沖效果的重要基礎。因此，實時監(jiān)測技術網(wǎng)絡的確立，對于科學防腐，以及保證氣井穩(wěn)定增產(chǎn)具有重要意義。氣井腐蝕問題，在一定程度上，必須要早發(fā)現(xiàn)，早預防，早解決，在氣井投產(chǎn)之前，氣井管壁的保護就應該進行完善，因此，氣井防腐監(jiān)測，有其必要性[5]。

三、結束語

天然氣氣井的防腐工作，是氣井工作的重要內(nèi)容，也是天然氣氣井管理的系統(tǒng)工程之一。其與石油天然氣開發(fā)的每一階段工程息息相關。在實際的工程中，為了延緩氣井的腐蝕速率，投加緩沖劑是常用方法之一。但是合適的緩沖劑選擇，及用量選項等都需要引起技術人員重視，本文還從預測與監(jiān)管兩個角度，淺析天然氣氣井防腐技術的應用。綜上，天然氣氣井防腐需要貫徹落實于天然氣氣井工程全過程，并做好科學防腐，進而保障氣井的穩(wěn)定生產(chǎn)。

參考文獻：

[1]韋澤華， 周瑾， 吉偉平. 天然氣氣井腐蝕與防腐技術研究[J]. 石化技術， 2018， 025（005）：155-155.

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[3]郭學輝， 駱建斌. 天然氣氣井腐蝕與防腐技術研究[J]. 中國錳業(yè)， 2017（05）：115-117.

[4]尤財， 姬文學， 張博. 天然氣管道腐蝕和防腐處理技術探討[J]. 中國石油和化工標準與質量， 2016（24）.

[5]楊衛(wèi)東. 天然氣氣井腐蝕與防腐技術研究[J]. 信息周刊， 2019， 000（052）：P.1-1.