油田集输管道腐蚀与防护技术
刘鹏涛
[摘 要]随着油田勘探开发的不断深入，我国许多大型油田的油井都出现了井筒腐蚀的问题，尤其是低渗透油田井筒腐蚀现状相当严重，井筒腐蚀后，极易发生穿孔、断裂等损害，油井井筒腐蚀给修井工作带来相当大的难度，严重影响油田的正常生产，对油田经济效益提高存在着制约性的影响。本文主要对油井井筒腐蚀的原因和不利影响进行了分析研究，并在此基础上提出了具体的防止井筒腐蚀的技术对策，旨在为我国油田井筒的安全防护做出科学的指导，为油田油井的稳定、安全生产奠定良好的基础，从而有效保障油田的健康、持续发展和经济效益的不断提高。
[关键词]油井井筒腐蚀防护
中图分类号：TE983 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）15-0377-01
在油田的开发生产中，油田井筒的腐蚀是制约油田正常生产活动的一项重要因素，当前我国的油田开发已经进入到高含水的中后期阶段，很多的水质中都含有腐蚀性的介质，对油井的井筒以及井下设备、工具等都有腐蚀性影响，油田井筒腐蚀存在着严重的危害，对油田生产有着极为不利的影响。
一、油田井筒腐蚀的现状分析
（一）水中腐蚀性盐类的作用
油田的采出水含有溶解性盐类物质，具有较为明显的腐蚀作用，溶解盐一般都用矿化度来体现，矿化度高的水就有较高的导电性，较高的导电性能够促使与金属表面相距较远的阴阳离子相互作用，在金属表面形成附着，加速金属表面的腐蚀。油田水中含有的水溶性盐类主要有氯化物、硫酸盐、重碳酸盐等，其中氯离子和硫酸根离子具有较为严重的腐蚀性作用，对井筒的腐蚀破坏也较为严重。
（二）水中腐蚀性气体的作用
油田水中腐蚀性气体主要有硫化氢、溶解氧、二氧化碳等，腐蚀性气体对油田井筒的腐蚀影响也是十分明显的。
首先，含硫油田伴生气在水中会发生溶解，一般来说，干燥的硫化氢对金属几乎没有腐蚀性作用，而与水结合后就会产生严重的腐蚀金属的效果，严重的还会引起金属井筒的破裂，因为氢原子能够渗入到钢结构内部导致损伤，内部损失会使得较轻的力量就会引起破裂，油田中抽油杆断裂频繁就是该原因导致的。
其次，油田的水中含带氧气，这些氧气的来源一般都是在注水过程中带入的，而引起金属类物质腐蚀的只有溶解状态的氧，溶解氧的腐蚀性作用也是非常明显的，尤其是对于局部的金属腐蚀。溶解氧的腐蚀还会产生特殊的垢物和腐蚀产物下氧浓差腐蚀，这类腐蚀较一般的腐蚀对局部的损害更为严重，破坏也更加明显。
再次，油田采出水中的二氧化碳主要是由地质化学作业产生的，二氧化碳在油田水中受到压力变化以及温度变化的影响，压力增大，二氧化碳在水中的溶解度增加，温度升高，二氧化碳的溶解度随之降低，二氧化碳在油田水中的含量超过一定限度就会对金属设备形成腐蚀性影响。
（三）水中细菌的作用
油田的采出水中含有大量的细菌，具有腐蚀性作用的细菌主要有硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌，在这三类细菌中硫酸盐还原菌具有最为严重的腐蚀性作用，硫酸盐还原菌能够在无氧的环境中将水中含有的无机硫酸盐还原为具有严重腐蚀性的硫化氢，对油井井筒造成破坏，而且在腐蚀的产物中还有FeS的存在，使得油田采出水发黑发臭，对设备还有二次腐蚀的作用。
（四）水温的作用
我国目前的油田开发中大多数的油田井温都控制在20—100摄氏度之间，油田水的温度对腐蚀的作用类似于其他化学物质的影响作用，越高的温度将越快的导致化学反应相应的腐蚀也更加严重，根据实践调查研究，水的温度升高10℃，钢铁的腐蚀速度就会加速30%，所以要在高温油井中控制好温度，降低其对井筒的腐蚀性影响。
（五）流体的流速作用
油田的油井中流体的流动也对油井井筒以及设备、工具等具有腐蚀性的影响，主要表现在流体的流速和状态的影响。首先，流速决定着腐蚀性介质流向设备的速度以及与金属表面接触发生化学反应的速度，对腐蚀具有加速的作用；其次，流动状态主要是指油井液体中含有较为复杂的泥沙等颗粒物，加之前面较快的流速影响，这些颗粒物会对井筒产生冲击破坏，产生冲刷性的腐蚀，很多机器设备和抽油泵都是在此情况下产生的严重损害。
经过实践研究表明，油田采出水的pH值也与油井井筒的腐蚀有密切的关系，在pH值控制在6—9时，对井筒的腐蚀作用并不明显，而pH值在4.3—10之间时，井筒的腐蚀则较为明显。
二、油田井筒防护技术措施
针对上文中所总结的油田井筒腐蚀现状和原因，笔者认为油田井筒的防护需要采取以下措施来减缓腐蚀损害：
（一）选用抗腐蚀性强的材料
不同油田的不同油井生产能力有所不同，所以要在具体问题具体分析的原则下选择经济合理的抗腐蚀性材料以及相关的配件，例如可以选用不锈钢或者陶瓷材质的工具和零部件，选择玻璃钢材质的抽油杆，以此来应对越来越严重的油田井筒腐蚀。
（二）对易腐蚀部位进行表面处理
有些油井经过长时间的开采已经存在了较为严重的腐蚀问题，对此可以对其井筒表面、抽油杆和油管表面进行防腐处理，例如涂上抗腐蚀的涂料或者镀油，或者直接套用具有抗腐蚀、抗磨效果的塑料管进行保护处理。
（三）采用化学药剂防护
采用化學药剂的防护技术是具有针对性的一种技术措施，所以要对油井井筒的腐蚀情况有清楚的认识，再结合实际的生产情况和经济条件等选择有效的化学药剂进行防护。例如针对上文中溶解氧的腐蚀作用可以加入还原剂对其进行溶解来降低延缓对油井的腐蚀，对硫化氢的腐蚀可以加入除硫剂来针对硫化氢的腐蚀作用进行抑制。
此外，还可以在腐蚀较为严重的油井加设封隔器，在油套环空充满缓蚀剂，来降低高压和酸性气体对井筒的腐蚀损害，还可以采取技术手段在油井酸化作业时减少与井筒的接触时间，现代油田防护还需要借助有效的腐蚀监测系统进行监测管理，以便及时发现问题和解决问题。
三、结语
在油田开发生产中，油井井筒的腐蚀是一项需要引起重视的重大问题，包括油井中的一些设备、工具等，都要进行防腐蚀的保护，来降低和延缓腐蚀性介质的破坏，增加油井井筒的安全稳定性以及设备工具的正常使用寿命，避免因油井腐蚀而对生产造成破坏和影响作用，为油田的正常、稳定生产提供安全可靠的环境，保证油田生产的顺利进行，保证油田经济效益的稳固增长。
参考文献
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