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【摘要】随着油田年综合含水率的提高,管道穿孔次数、停井次数、损失油量、环保罚款都呈大幅度上升趋势。本文就商河油田腐蚀治理方法和治理效果进行探讨。
【关键词】 商河油田 腐蚀治理 思路及效果
1 目前油田集输系统的腐蚀特点:
(1)腐蚀位置向前延伸,从污水管道逐步延伸到集油干线和单井管线。如果把每公里穿孔次数作为衡量指数,那么腐蚀程度的强弱依次为:单井管线、集油干线、污水外输线、原油外输线、天然气管线。
(2)绝大多数单井管线、集油管线、污水管线穿孔是由内腐蚀引起的。2 腐蚀治理思路
目前常采用的防止和延缓腐蚀的方法:
(1)改善金属的本质:使用特种耐蚀钢材。
(2)形成保护层:金属表面涂层保护
(3)改善腐蚀环境:减少腐蚀介质的浓度、控制环境温度、湿度、投加缓蚀剂
(4)电化学保护:牺牲阳极保护法
二矿虽然一直实施油井井口投加缓蚀剂,但现用缓蚀剂对二矿产出水缓蚀效果较差,不适合在商河油田应用。选择缓蚀剂控制腐蚀有诸多优点:缓蚀剂保护是油气田控制金属腐蚀的一项重要措施,投加缓蚀剂不仅经济有效,而且可使整个系统中凡与介质接触的金属体均受到保护,这是任何其他防腐措施都不能做到的。
缓蚀剂防腐的优点:
(1)可在不更换设备和不影响生产的情况下实施保护;
(2)能有效的抑制已投产的设备和管线所发生的腐蚀;
(3)不改变金属构件或制品的本性;(4)一般不需要特殊的附加设备;(5)只需添加少量的缓蚀剂就能大大抑制金属的腐蚀
(6)生产井中投加缓蚀剂,在套管沉降、油管举升过程中,可在油管表面、抽油杆表面形成吸附膜,阻止金属腐蚀的电化学反应 。
同时目前缓蚀剂种类繁多,使用针对性强,按作用机理可分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂、混合型缓蚀剂;按保护膜特征可氧化膜缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂、吸附膜型缓蚀剂;按用途可分为冷却水缓蚀剂、油气井缓蚀剂、酸洗缓蚀剂、气相缓蚀剂。因此优选缓蚀剂仍是降低二矿腐蚀率的主要思路。
但是由于腐蚀介质的多样性与复杂性,缓蚀剂具有严格的适应性,因此,根据该区块产出水性质,优选适合的高效优质缓蚀剂,并确定恰当用量,通过在金属表面上吸附成膜,使金属与介质隔离,起到抑制腐蚀的目的。
3 缓蚀剂的优选与加药方式的优化3.1 缓蚀剂优选实验
实验选取博凯缓蚀剂、4队用缓蚀剂、临中站用缓蚀剂、北京化工大学一号(小样)、北京化工大学二号抗CO2缓蚀剂(小样)、鲁星一号(安丘小样)等做为对比样,以四净站来水、腐蚀较严重的油井单井水作为腐蚀介质,选取不同缓蚀剂度进行了多轮次的评价实验。
由于缓蚀剂评价实验与所取水样性质关系较大,每批实验结果波动较大,所以有些实验数据需重复论证,实验周期长,一次实验时间需7-10天,所以得出实验结论用了较长时间(如表1所示)。
通过多次实验得出结论:博凯缓蚀剂效果最佳,在浓度为20mg/l时缓蚀率达到90%左右,缓蚀效果明显优于其它缓蚀剂,且价格相同。博凯缓蚀剂是一种性能优良的缓蚀剂,该缓蚀剂以咪唑啉、季铵盐、Zn2+为主要成分,资料表明:如果缓蚀剂中加入少量锌离子,可使缓蚀剂中的有效成分用量降低5倍以上,仍可获得同样好的效果. 因此要求化工厂收回二矿现用缓蚀剂共计6吨,换用效果较好的博凯缓蚀剂。
3.2 加药方式的优化
通过实验确定了油井井口加药量、加药周期、加药方法,综合考虑投加方式及现场的条件等,现场推荐油井井口投加用量为:m(kg)=0.05(kg/m3)×产液量(m3)×含水(%);
根据该公式,二矿逐井调整了加药浓度,并根据各油井含水率变化,动态调整加药浓度。
同时根据缓蚀剂在井筒中产出规律的研究发现,含水较高时,缓蚀剂产出较快,应采用连续加药或者短间隔加药。因此,二矿对于腐蚀严重的井采取安装自动加药箱连续加药或每天加药的加药制度。
4 应用效果评价
4.1 来水腐蚀率明显降低
2 0 1 0年1 - 7月来水平均腐蚀率为2.944mm/a,2010年8月至2011年7月,来水平均腐蚀率2.0490mm/a,降低了30.4%。
4.2 采油队降低躺井次数明显
调查了采油七队、采油九队躺井情况,缓蚀剂使用效果良好,躺井次数明显降低。
以采油七队为例:首先从躺井次数上看,2010年全年因腐蚀直接造成躺井的有10井次,而2011年截止到9月底因腐蚀作业井仅5口;其次从取出管杆情况来看,腐蚀程度较去年有所减轻,如2口多轮次井S25-X220C,S25-X102在2010年都躺3次,其中共有4次因腐蚀严重作业,而2011年只有S25-X220C因偏磨严重作业。
4.3 二矿全矿检泵周期延长,躺井率降低
通过博凯缓蚀剂的投加,同时结合部分井偏磨治理,2011年8月份二矿油井平均检泵周期620天,与上年同期相比延长了113天,躺井率由6.76%下降到4.64%,与上年同期相比降低了2.12%,2011年1-8月因腐蚀造成躺井6口,与去年同期相比减少了12口。
4.4 有效延长了管网流程的使用寿命
2010年7月-2011年7月份混输管网腐蚀穿孔共计22次,与上年同期相比减少了14次,闸门因腐蚀造成关闭不严更换8个,与上年同期相比减少12个。
创新点:
(1)以来水腐蚀率的波动为依据,直接判断单井井筒及混输管线的腐蚀强、弱程度。确定了现用缓蚀剂不适用于商河油田是腐蚀率居高不下的主要原因。
(2)选用腐蚀严重的单井产出水及四净站综合来水,对收集的多种缓蚀剂样品进行了多次性能及适应性评价,优选的博凯缓蚀剂缓蚀效果明显优于现用缓蚀剂及其它缓蚀剂。
(3)实验确定了油井井口加药量、加药周期、加药方法,根据油井含水率动态调整加药量,采取井口连续加药或每天加药的加药制度。
参考文献
[1] 窦宏恩.提高有杆抽油系统的新理论与新技术[M].石油机械出版社,2001
[2] 陈复生,澎仁田,蒋贤儒,张洪军.采油工程基础[M].山东科学技术出版社,1997,10
[3] 勒从起,吕树章,韩应胜.抽油机井偏磨腐蚀及防治对策[J].石油矿场机械,1999