防腐技术在孤东油田应用.doc

防腐技术在孤东油田应用摘要：随着油田生产时间的推移，腐蚀逐渐成为影响油田正常生产的关键因素。由于腐蚀的发生，导致大量的重复作业，使原油的生产成本不断上升。因此，有必要研究腐蚀发生的机理，并提出多种的防腐手段，引进先进的防腐工艺，推进采油厂防腐工作的进步。 关键词：碳纤维抽油杆；HW管；杆自动扶正防偏磨装置；防腐 0　引言 孤东油田在剖面上含油层系多，原油物性和地层水水型差异大，地质状况复杂。东营组与馆下段油藏原油密度小，油质好，水型多为氯化钙水型，矿化度特别大。在开发过程中发现，该部分区块单元的的油水井管柱腐蚀特别严重。主要表现在油管、抽油杆、套管、深井泵、地面管网严重腐蚀、穿孔，造成油水井油管、抽油杆漏失断脱等事故频繁发生，油水井停产，生产周期缩短。据统计该部分严重腐蚀的油井平均免修期一般在60--90天左右，每次作业更换油管与抽油杆给油田生产造成大量的管材浪费，作业费用大大提高，经济效益受到影响。每年因油水井腐蚀造成的油管报废更换数量达20000多米，抽油杆数量30000多米，直接经济损失300多万元。 1 防腐井产生的机理分析 分析孤东油田的实际情况，结合其它油田的相关状况，我们分析认为，造成腐蚀的主要原因有以下几点： 1.1地层水高矿化度是造成腐蚀的主要原因 一般来讲，随着水中含盐量的增多，水的导电性较好，从而加剧了金属的腐蚀。含盐量高的水中氯离子含量也高，因氯离子极性很强，易吸附在铁的表面破坏了保护膜的形成从而加剧了腐蚀。金属在盐水中的腐蚀属于氧去极化腐蚀，而氧的溶解度是随盐的浓度增加而下降的。因此，随着盐含量的增加，一方面溶液的导电性增加，使腐蚀速度增大；另一方面，又由于氧的溶解度减小，而使腐蚀速度降低，故曲线上就出现了一个最高点。而在碱性盐中，由于其水解后可生成碱而导致的pH值升高，故腐蚀速度降低。 1.2　含H2S、CO2等酸性腐蚀气体，是造成腐蚀的重要原因 一般来讲H2S因溶于水而降低pH值，从而加速了铁的腐蚀。在中性或酸性水中，H2S大部分分解成S2-，S2-与Fe2+反应可形成黑色不溶于水的FeS沉淀物，促使阳极反应不断进行，加重了铁的腐蚀。在碱性条件下，水中的H2S主要以分子形式存在，对腐蚀影响不大。CO2因溶于水中形成碳酸，使水的pH值降低，增加了氢去极化腐蚀的可能性，从而加速了铁的腐蚀。 1.3　溶解氧的影响 氧是一种去极化剂，能加速金属的腐蚀过程。随着溶解氧浓度的增大，氧的极限扩散电流密度将增大，氧离子化反应的速度也将加快，因而氧去极化腐蚀的速度要随之增大。但当氧浓度大到一定程度时，其腐蚀电流增大到腐蚀金属的致钝电流而使金属由活性溶解状态转为钝化状态时，则金属的腐蚀速度将要显著降低。由此可见，溶解氧对金属腐蚀往往有着相反的双重影响。 1.4　管材偏磨的影响 由于机采系统的受力极其的复杂，导致油管、抽油杆发生多种形式的弯曲，使其表面相互摩擦，最终造成表面防腐涂层的破坏，从而加剧了管材腐蚀老化的速度。因此，防腐除了改换材质，提高其对腐蚀性液体、气体的耐受能力外，防止管柱的偏磨也成为防腐的重要手段之一。 2　防腐工艺措施的应用 2.1 碳纤维抽油杆的应用 碳纤维连续抽油杆是一种带状矩形截面的抽油杆，其主要增强相是碳纤维，树脂是基体，经过复合，具有强度高、重量轻、抗疲劳性能好、耐腐蚀、超冲程等优点，克服了普通抽油杆的缺点。碳纤维连续抽油杆的密度为1.62g/cm3，是普通钢质抽油杆7.85g/cm3的五分之一，平均线密度214g/m。由于抽油杆材质的改变，使其在防腐性能大幅度提升。碳纤维连续抽油杆是由耐酸碱的有机物和碳纤维复合而成的，在常温和90℃的酸碱溶液和原油中浸泡3个月，无任何变化。与普通抽油杆相比，碳纤维抽油杆具有明显的技术优势。 截止到2011年10月27日，25-110已经正常生产41天，累计节电2503 kwh，21-211已经正常生产63天，累计节电6851 kwh，21-191已经累计生产81天，累计节电4762kwh。由于腐蚀的影响，21-191措施前的平均正常生产周期不足60天，目前已正常生产81天，取得了非常好的效果。其它两口井也正常生产，防腐情况有待时间的进一步检验。在延长正常生产周期的同时，3口井共节电14116 kwh，也取得了非常好的节能效果(表1)。 2.2 HW管、杆自动扶正防偏磨装置的应用 由于偏磨会加速管柱的腐蚀，因此，我们研制了HW管、杆自动扶正防偏磨装置。HW管、杆自动扶正防偏磨装置技术的重要设计概念是扶正位置或扶正点不固定，由有史以来的尼龙扶正器杆体固定外扶正改变为内外自动扶正，当抽油杆在上下运行时，遇到偏磨点时，尼龙套会停止在偏磨点处，而抽油杆靠尼龙扶正套的内孔扶正位置，滑动阻力大大