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顽固腐蚀油井防治技术研究

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申立梅路庆峰赵长权李俊朋姬院娜

【摘要】针对我厂顽固腐蚀油井频繁躺井，治理难度大的现状，进行顽固腐蚀油井防治技术研究，消除控制各类腐蚀因素，有效提升防腐效果，减少频繁腐蚀躺井。

【关键词】顽固腐蚀；腐蚀监测；硝化防腐；固体缓蚀剂

一、项目概况

2017年初，采油三厂共有油井597口，防腐加药井数550口井左右，约占开井数的92.1%。油井含水率升高、H2S腐蚀凸显等因素，导致油井腐蚀状况日益加剧，腐蚀躺井频繁，顽固腐蚀油井数居高不下，主观因素导致腐蚀躺井64井次，占腐蚀躺井井次的80%。急需进行顽固腐蚀油井防治技术研究，有效提升防腐效果，减少频繁腐蚀躺井，延长顽固腐蚀油井检泵周期。

二、项目完成内容

（一）腐蚀因素分析

采油三厂因产出水高硫、高矿化度，油井腐蚀程度严重。其中中渗油田以硫化氢腐蚀为主，如文明寨油田、卫95块。低渗油田以高CL-1下的二氧化碳腐蚀为主，如卫城油田的卫22tA、卫81块等。

（二）腐蚀防治现状分析

2015-2016年躺井2次以上的顽固腐蚀油井20口，躺井井次55井次，平均免修期仅183，占产269.3吨。对频繁腐蚀躺井的顽固腐蚀油井除了加药的常规手段外，没有针对性的防治措施。躺井现场查找问题环节精细程度欠缺，治理过程粗放，防的环节非常薄弱，需进行顽固腐蚀油井防治技术研究，提升防治效果。

（三）防治技术研究

1.开展动态腐蚀速率监测

在室内腐蚀速率监测实验基础上，为提高监测准确性，今年3月份应用井口简易监测装置，该装置构造简单，焊装在油井井口管线上，可以内置腐蚀监测挂片，模拟了井下动态油流对管杆的冲刷，监测数据更加接近真实值，为技术人员治理腐蚀油井提供了可靠的数据支持。2017年共计安装应用42口井。

典型井例：WC2-38

该井为腐蚀严重井，于2017.8.1在站后流程及井口分别安装井口挂片装置，于2017.11.13取出，测得站后腐蚀速率0.0102mm/a，井口腐蚀速率0.1079mm/a，分析该井气大，药液未充分流入井底，因此调整加药措施，更改药剂类型KY-2改为KY-10，放大流速，滴管伸人套管，减少药液挥发。

2.运用硝化防腐技术，进行H2S腐蚀井治理试验

近两年在卫58块、卫95块及明一东等区块出现了一部分H2S腐蚀油井，因氢脆导致杆断及管裂现象发生，同时产生大量硫化物。因此，采用硝化防腐技术，通过应用亚硝酸盐抑制硫酸盐还原菌，遏制H2S腐蚀。在消除硫化物的同时，切断硫酸还原菌的生存环境和条件，通过细菌共生来抑制或降低采出液中硫酸还原菌的数量，迅速生成有益菌群的强势环境，使硫化物始终保持在极低的标准以下，即使存在一定数量的硫酸盐还原菌也不会使硫化物升高，它们产生的硫化物在瞬间将被有益菌群代谢掉，使油井井筒内管杆泵及其它工具均处于一种良性循环状态。

应用的18口油井，投加亚硝酸盐后均达到一定的防腐效果。对比近3次免修期，从目前来看，2口井WM92、WM222C应用效果稍差，8口井WM499、WMN381、WM1-58、WC10-24、WC58-31H，WC58-34、MZW94-10、MZW95-12有效，效果待进一步观察。2口井WC10-14、WC58-43应用效果非常好。

典型井例：WC10-14

WC10-14油井，日产液35方，含水95%以上，之前未表现出腐蚀特性，2016年2月以前不加缓蚀剂。但是从2016年2月-6月，连续腐蚀躺井4次，平均免修期仅39天。3次调整防腐药品类型、同时上提泵挂300m减少偏磨的协同作用仍无法控制腐蚀躺井，于2016年7月暂关井。通过取样化验，该井产出液中二价硫含量大于30mg/l，说明该井腐蚀因素是硫化氢腐蚀，属于典型的硫酸盐还原菌腐蚀特征。

因此，2016年10月上作业进行恢复作业，对井筒内和地层近井地带通过注入适量的杀菌剂，开抽前向油套环空投加浓度1500ppm的亚硝酸盐，来抑制硫酸还原菌。投加后检测产出液中二价硫明显下降，直至降为零，说明投加的亚硝酸盐对硫酸还原菌起到了明显的抑制消除作用，同时产出液中的铁离子也明显下降。开抽后每天套管投加亚硝酸钠，初期1500-3000ppm进行杀菌，之后浓度逐渐降低到目前的500ppm左右。该井2016年10月2日开抽后正常生产463天，是亚硝酸盐治理H2S腐蚀成功的最典型井例。

3.应用颗粒状固体缓蚀剂，遏制井筒腐蚀

固体缓蚀剂的释放可以分为两个阶段，第一阶段为表面骨架材料溶蚀与缓蚀剂溶解阶段，第二阶段是缓蚀剂从内部骨架向外扩散阶段。第一阶段缓蚀成分的溶出速率初期速率较快（72h内），能较快的达到有效保护金属的有效浓度；以后基本保持稳定，释放速率较为缓慢，缓蚀剂已经达到了缓慢释放的阶段。

2017年2月开始，选取8口腐蚀严重油井进行颗粒状固体缓