田忠進(jìn)

摘要：腐蝕是導(dǎo)致井下生產(chǎn)管柱工作壽命縮短的因素之一，其中水井的腐蝕現(xiàn)象尤為突出。為解決這一問(wèn)題，我們對(duì)勝利油田井下管柱的腐蝕情況及目前的防腐技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研。通過(guò)對(duì)比分析，對(duì)不同防腐工藝技術(shù)在勝利油田的應(yīng)用效果評(píng)價(jià)，為油田防腐技術(shù)的研究應(yīng)用提供基礎(chǔ)資料。

關(guān)鍵詞：勝利油田；腐蝕；井下管柱；防腐

井下生產(chǎn)管柱的腐蝕問(wèn)題主要包括油管腐蝕和配套工具腐蝕等兩大類型。勝利油田已經(jīng)進(jìn)入油田的中后期開發(fā)，油井含水的升高，井下生產(chǎn)管柱的腐蝕現(xiàn)象呈現(xiàn)逐步惡化的趨勢(shì)。如勝利采油廠3-5-X690井，井下封隔器鋼體的局部腐蝕達(dá)3mm，配水器的局部腐蝕達(dá)2mm，并出現(xiàn)了約10mm左右孔徑的穿孔。部分油管也出現(xiàn)了穿孔現(xiàn)象。油管及工具的絲扣端面均被腐蝕得殘缺不全。濱南采油廠的利33-34、21-1、濱79-27、73-2等注水井.管柱的內(nèi)徑由62mm縮至25mm～40mm；臨盤采油廠的P1-46井，油管內(nèi)徑變?yōu)?8mm，水嘴也被完全堵塞。臨盤采油廠的L13-24井下管柱三年.起出管柱后在1000m以下有300多個(gè)圓洞，最大孔徑40mm多。2011年勝利油田完成了827口3年未動(dòng)管柱水井的換管任務(wù)，工作中發(fā)現(xiàn)，3年未動(dòng)管柱井的腐蝕率在100%，配套工具的腐蝕率達(dá)90%以上。腐蝕和結(jié)垢嚴(yán)重影響了管柱的正常工作。

1、防腐工藝技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 涂料防腐技術(shù)

目前井下管柱常用的防腐涂料層包括底料（含高效防銹劑）、中間層（良好的耐熱、隔熱、耐水和化學(xué)藥品材料）和面料（耐熱、耐腐蝕材料）3部分，具有良好的耐油、耐水、耐油水混合物、耐多種化學(xué)藥品和100℃高溫油水腐蝕的綜合性能。

1.2 鍍層防腐工藝技術(shù)

鍍層防腐技術(shù)主要包括鍍鉻防腐和鍍鎳防腐兩種類型。目前油田推廣應(yīng)用的主要是鍍鎳防腐技術(shù)。其基本原理就是利用化學(xué)方法，在油套管的內(nèi)表面或內(nèi)外表面鍍覆一層鎳磷合金（Ni₃P）以達(dá)到防腐的目的。鍍層防腐技術(shù)具有鍍層硬度高、耐磨、耐腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)。目前在用的鍍層油管可分為內(nèi)鍍和內(nèi)外兼鍍兩種類型。

1.3 玻璃鋼防腐工藝技術(shù)

玻璃鋼是熱固性樹脂和連續(xù)玻璃纖維的結(jié)合體。作為一種新型的防腐工藝技術(shù)，玻璃鋼防腐具有重量輕，防腐性能好等優(yōu)點(diǎn)，適宜在原油、CO₂、酸、堿、鹽等多種環(huán)境中使用，目前已經(jīng)能適應(yīng)21MPa以下壓力油水井的使用條件。

1.4 玻璃鋼內(nèi)襯防腐工藝技術(shù)

玻璃鋼內(nèi)襯防腐工藝技術(shù)是一種新型的防腐工藝技術(shù)。它以鋼管為骨架，在鋼管內(nèi)壁襯上了玻璃鋼防腐材料，在管外壁也涂覆有防腐涂料，從而從內(nèi)外兩方面同時(shí)對(duì)管柱進(jìn)行防腐保護(hù)。由于玻璃鋼內(nèi)襯管中含有鋼管骨架，因此具有較高的機(jī)械性能，能滿足大部分油水井作業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要。

2、防腐工藝應(yīng)用情況及評(píng)價(jià)

2.1 涂料防腐工藝技術(shù)

結(jié)合勝利采油廠坨30區(qū)塊的336井，于1995年11月更換了普通油管，1999年10月起管后發(fā)現(xiàn)管柱嚴(yán)重腐蝕，其中第192根油管本體出現(xiàn)3處穿孔，油管絲扣均有腐蝕損壞現(xiàn)象。而該區(qū)塊的3275井于1993年10月更換了涂料油管，1999年11月起管發(fā)現(xiàn)，油管外部和絲扣僅有少量的腐蝕，且未出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。對(duì)比發(fā)現(xiàn)涂料油管在4年以內(nèi)基本處于輕微腐蝕階段，此時(shí)的腐蝕主要集中在絲扣和節(jié)箍上；4年以上才會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的本體腐蝕現(xiàn)象.如東辛采油廠永12-36井就出現(xiàn)了油管涂料層大面積剝落，造成管柱整體腐蝕嚴(yán)重的現(xiàn)象。此外，由于涂料油管公扣以上20cm左右是作業(yè)中液壓鉗的夾持位置，很容易造成涂料層的損壞脫落，涂料油管液壓鉗夾持處的壽命約為1年～1.5年。

2.2 鍍層防腐工藝技術(shù)

1994年以來(lái)，勝利油田鎳磷鍍油管的年使用量逐步增加，目前已達(dá)820口，累計(jì)用量22000t。從使用情況看，其整體防腐性能良好。如1997年8月河口采油廠對(duì)95年3月渤南義4-6-11井下入的鎳磷鍍油管進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)該井管柱基本無(wú)腐蝕。臨盤采油廠98年對(duì)40口分注井進(jìn)行了跟蹤描述，發(fā)現(xiàn)35口普通油管井均存在腐蝕現(xiàn)象，而且3年以上未動(dòng)管柱井絲扣處的腐蝕較為嚴(yán)重，其中有15口井脫扣，而5口鎳磷鍍油管則幾乎沒有腐蝕。此外，井下工具采用了鎳磷鍍防腐技術(shù)后，其防腐性能也大幅度提高。如勝一區(qū)塊采用的鎳磷鍍工具在井下工作3～4年后，工具的本體腐蝕均不嚴(yán)重。其主要腐蝕部位和涂料管一樣仍集中在絲扣、節(jié)箍和液壓鉗的夾持處上。

2.3 玻璃鋼防腐工藝技術(shù)

勝利油田于1996年8月開始引進(jìn)美國(guó)Smith公司的玻璃鋼管進(jìn)行防腐試驗(yàn)，目前已經(jīng)在37-K434、34-2463、S3-12等井上應(yīng)用。

2.4 玻璃鋼內(nèi)襯防腐工藝技術(shù)

玻璃鋼內(nèi)襯防腐技術(shù)目前主要在勝利油田的臨盤采油廠進(jìn)行了試驗(yàn)。從1998年12月開始已經(jīng)進(jìn)行了5口井的試驗(yàn)工作。為了對(duì)比玻璃鋼防腐技術(shù)的效果，臨盤采油廠在夏5-239井中同時(shí)下入普通油管和玻璃鋼內(nèi)襯管。99年5月起管檢查發(fā)現(xiàn)，普通油管的外表出現(xiàn)了點(diǎn)蝕和輕微的結(jié)垢，但玻璃鋼內(nèi)襯管卻沒有腐蝕和結(jié)垢現(xiàn)象。12月份再次起管檢查，普通油管的外表腐蝕進(jìn)一步加重，出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象，部分油管的垢厚達(dá)5mm，而玻璃鋼油管則仍無(wú)腐蝕和結(jié)垢現(xiàn)象。從目前檢管的情況看，玻璃鋼內(nèi)襯防腐技術(shù)的應(yīng)用效果良好。但因使用時(shí)間較短，而且僅對(duì)夏5-239井進(jìn)行了檢管，因此，該項(xiàng)防腐工藝技術(shù)的實(shí)際效果還需進(jìn)一步觀察和驗(yàn)證。

3、井下管柱防腐技術(shù)的發(fā)展方向

勝利油田目前采用的防腐技術(shù)的種類雖然較多，但得到大面積推廣應(yīng)用的主要有涂料防腐技術(shù)和鍍層防腐技術(shù)兩種。由于涂料油管尚無(wú)法解決涂料層大面積脫落的問(wèn)題，因此在耐腐蝕性能上要遜色于鍍層防腐油管。1999年后又推廣應(yīng)用氮化油管，并取得較好效果。因此，氮化和鍍層防腐技術(shù)將是今后一段時(shí)間內(nèi)油田井下管柱防腐的主要手段。此外，隨著玻璃鋼防腐技術(shù)和玻璃鋼內(nèi)襯防腐技術(shù)試驗(yàn)工作的進(jìn)一步開展，這兩種新工藝的良好防腐性能將逐步展現(xiàn)出來(lái)。