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油井生产管柱腐蚀对维护性作业井次影响与对策探析

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  摘 要:随着很多油田进入到开发中后期,油井管柱的腐蚀现象愈发严重,本文对油井生产管柱腐蚀原因进行了深入的分析,并提出多种防腐蚀措施,应用过程中起到了很好的效果。
  关键词:采油作业区域;油井生产管柱;腐蚀现状;维护
  某油田采油区块于上世纪90年代开发应用,随着油气勘探开发力度的不断加大,很多油井都进入到高含水时期,生产管柱出现的腐蚀现象较为突出,该区块在2017年中有8口油井、17井次在生产作业过程中产生油杆、油管和抽油泵腐蚀问题。而2018年出现16口油井、20井次生产作业时检查存在腐蚀问题。所以,深入了解油井生产管柱腐蚀现象,制定出防腐蚀措施势在必行。
  1 油井生产管柱腐蚀原因
  油井生产管柱产生腐蚀主要体现在渍管被严重腐蚀而形成穿孔,丝扣受到腐蚀而出现漏失现象;抽油杆产生腐蚀而受到机械疲劳被拉断,接箍部位受到腐蚀出现断裂或者脱扣,球阀部位受到腐蚀而使抽油泵出现渗漏。与此同时,某些油井是在偏磨和腐蚀共同影响下引起管柱失效。
  1.1 腐蚀对生产管柱产生的影响
  随着开采力度的不断加大,地下储层的压力变小,在地下储层产生的敏感性反应,孔隙度和地质结构产生了较大改变,多种增产药剂进入到地下储层当中,使地层反吐水体呈现了酸性,有的油井pH值达到了5.5,油井产生腐蚀问题愈发严重,所以使很多油井受到腐蚀而失效。很多腐蚀现象都出现在高含水油井中,腐蚀形成的产物会和油井中的杂质和污垢进行混合,形成更为复杂的垢体,会引油井作业次数变多,采油效率减小,通过经过两年统计分析,虽然采取了某些防腐蚀措施,但是该采油区块内的油管、抽油杆和抽油泵产生的腐蚀是引起维护性作业频次增多的主要原因。
  1.2 油管腐蚀
  油管在油井当中受到自重、油井施加在压力以及其他多种因素的影响,处在极为复杂的应力情况下,而拉应力是使油管形成腐蚀的主要原因。而且,油管会持续处在油液浸泡的条件下,由于油液存在着复杂的腐蚀物质,会使油管本体和丝扣出现腐蚀。在井下作业过程中,如果没有对丝扣进行有效的紧固,由于缝隙的存在,腐蚀性液体会通过缝隙渗透进来,从丝扣边缘部位产生腐蚀,在对油管进行起下作业时,可能会出现某些部位被擦伤的问题,该部位便会先受到腐蚀,2018年由于腐蚀而造成的油管丝扣腐蚀而出现漏失现象共有5次。
  1.3 抽油杆腐蚀
  抽油杆会持续地处在油液当中,会受到腐蚀介质的影响,同时抽油杆受到循环改变的载荷工况下,承受较大拉力,容易产生机械疲营,在腐蚀的影响下容易产生断裂,这就增加维护性作业的次数。而出现偏磨的油井当中,偏磨会进一步增加抽油杆承受的应力,并使接箍部位产生腐蚀,2018年由于偏磨和腐蚀影响而出现抽油杆断裂共有9次。
  2 油井生产管柱腐蚀分析
  采用有杆泵进行油液开有时,抽油杆会在井筒当中不断地进行往复运动,接箍部位会和油管在相同的位置不断进行摩擦,从而加大了油管和抽油杆的磨损,会使检泵作业周期不断地缩短,采油作业的有效时间变少,开采成本不断的攀升。抽油杆偏磨会在不断地往复运动中对油管和抽油杆产生磨蚀,但是在油进含水率低,或者不含水的情况下出没有出现偏磨问题,含水率上升之后引起偏磨问题更为严重。在偏磨相同部位,抽油杆接箍部位受到腐蚀的情况比较严重,油管产生的腐蚀则经相对好一些。而抽油杆和接箍材质相责骂的油井,偏磨问题不严重,采用新的接箍会使腐蚀速度变快。一些油井筒身倾斜程度不大,但处于高含水状况,产生的偏磨现象较为严重。从上述内容中可以看出,抽油杆偏磨与电化学腐蚀有着较大的关系,尤其在含水率较高的油井当哪,地下储层反吐水矿化度比较高,抽油杆和油管都处在强电解质环境中,不同材料的金属物质,会产生电化学腐蚀现象。接箍材料和油管、抽油杆材质不责骂,会使接箍形成电化学腐蚀的阳级,具备的機械性能不断的变弱,会使腐蚀速度不断加大。
  3 油井生产管柱防腐蚀对策
  3.1 添加腐蚀抑制剂
  在油井当中投入缓蚀剂来防止生产管柱出现严重的腐蚀,该种药剂形成的极性基团,可以利用化学反应的方法在金属体表层生成保护膜,改善金属表面电荷情况。非极性基团会在金属表面生成疏水保护膜,避免油液中的多种物质和金属表面产生接触,起到很好的防腐蚀效果。
  3.2 防腐涂层
  金属表面施加防腐蚀涂层可起到很好的保护效果,可避免外部腐蚀物质与金属进行接触,在抽油杆上喷涂耐腐蚀复合材料,经过加热固化等多种处理质技术,在抽油杆表面形成一定厚度的高分子涂层可起到有效的防腐蚀效果。
  4 结束语
  综上所述,通过对油井管柱腐蚀的原因进行分析,可以发现油液呈现出酸性,接箍材料与其它金属材质上的差异,是引起油井管柱腐蚀的主要原因,通过量的现场试验发现,腐蚀严重的油井采用缓蚀剂和应用防腐蚀抽油杆,可以有效的缓解腐蚀现象。对于偏磨和腐蚀共同存原油井管柱,需要做好偏磨的治理工作,并配合防腐蚀技术,可以起到很好的防腐蚀效果。还需要做好井下作业的质量监督检查,使丝扣处理上紧状态,或者对接箍部位利用密封脂保护,防止出现缝隙,减少油液腐蚀物质与金属接触的概率。调节油井产出液的pH值,尽量使油液处于中性状态,改善水质可以起到很好的防腐蚀效果。
  参考文献:
  [1]吕斌.浅析如何降低新一区油井维护性作业井次[J].江汉石油职工大学学报,2011,24(06):35-37.
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