【摘要】抽油機井在長期工作過程中會產(chǎn)生一定的偏磨腐蝕,從而對抽油機井的正常運行產(chǎn)生一定的影響,而產(chǎn)生偏磨腐蝕的原因也有多種,因此需要針對產(chǎn)生腐蝕的機理來選擇相應(yīng)的防護措施,這樣才能夠提高抽油機井的檢泵周期。本文主要對這一內(nèi)容進行詳細的論述說明。
【關(guān)鍵詞】油井;抽油桿;油管;磨損;腐蝕;對策;應(yīng)用
抽油機井中的井斜、綜合含水的上升以及產(chǎn)出水都有著很強的腐蝕性,在長期使用的過程中,抽油機井中的抽油桿就會出現(xiàn)嚴重的腐蝕現(xiàn)象,嚴重時還會影響到抽油機井的正常運行。而偏磨腐蝕對抽油機井所產(chǎn)生的影響相對較大,并且也增加了檢泵作業(yè)的工作強度,對于抽油機井的使用壽命也有著很大的影響,因此必須要采用相應(yīng)的防治措施來加以控制。采用新技術(shù)以及新工藝是目前減少偏磨腐蝕的重要手段,并且對于降低采油成本也有著非常好的效果,因此也被人們所廣泛接受和認可。
1、抽油機井發(fā)生偏磨腐蝕的主要影響因素
偏磨腐蝕主要是發(fā)生在鉆井部位,并且是在抽油機井生產(chǎn)的過程中逐漸產(chǎn)生的,而抽油機井在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的強腐蝕性也是產(chǎn)生偏磨腐蝕的主要原因之一。
1.1產(chǎn)生井斜和偏磨的主要原因。引起井斜的原因:一方面是井深結(jié)構(gòu)會因為地面條件和油藏開發(fā)的需要,這樣在長期使用后定向井和水平井就會逐漸增加,而泵下的機械在磨損一點時間后也會出現(xiàn)油管桿偏磨的情況,這也是偏磨的主要原因。另一方面,地層的蠕變也會產(chǎn)生井斜和偏磨,在井段出現(xiàn)彎曲變形后,地層蠕變的情況就會不斷加劇,如果不加以及時的防止,油井的正常使用也會受到很大的影響。
1.2管桿受力運動。抽油桿在工作時游動閥就會關(guān)閉,而油管內(nèi)的介質(zhì)就會發(fā)生上移,這樣管內(nèi)的介質(zhì)中立以及油管和抽油桿之間就會形成一定的阻力作用,這樣抽油桿就會發(fā)生拉直,而管、桿也會出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象,而油管彎曲后,就會使偏磨存在于抽油桿泵的上部,這樣中性點到下泵的位置就會出現(xiàn)偏磨。而中性點的位置相對于泵下的尾管長度也有著直接的關(guān)系,如果尾管過長,那么泵下的油管質(zhì)量就會相應(yīng)增加,這樣彎曲的應(yīng)力也就會消失。
1.3抽油機井的沖程和沖次的影響。主要是在偏磨腐蝕的油井中,沖程短、沖次高的情況下,偏磨發(fā)生的部位就會相對較小,但是出現(xiàn)偏磨的次數(shù)會相對較為頻繁,這樣對于機井所造成的磨損會相對更大,所產(chǎn)生的破壞力也更大,這也會影響到機井的正常使用。
1.4油井在開發(fā)一段時間后,產(chǎn)出液的含水量也會相應(yīng)有所增加,而偏磨腐蝕的油井也會有所增加。在油井中的產(chǎn)出液不斷增加的過程中,油包水型也會轉(zhuǎn)化為水包油型,這樣油井的管和桿的表面就會失去原油的保護,從而使管直接接觸到金屬,在與金屬作用一段時間后,所產(chǎn)生腐蝕的情況就會大大增加。而潤滑劑在由油轉(zhuǎn)化為水的過程中,原來的潤滑作用就會大大降低,管壁內(nèi)的磨損速度也會加快,這樣所產(chǎn)生的腐蝕也就會大大增加。產(chǎn)出液的礦化度高也是產(chǎn)生腐蝕的主要原因,根據(jù)對礦化度的分析也可以看出,相比其他普通的油井,這種腐蝕出現(xiàn)的嚴重程度也會相對較高,因此目前對于這種腐蝕所產(chǎn)生的機理還需要進一步的加以分析和研究,從而找出更好的解決辦法。
1.5偏磨和腐蝕。油井的桿、管偏磨,在經(jīng)過作用一段時間后,表面就會產(chǎn)生大量的熱能,而管和桿表面的鐵所產(chǎn)生的液體也有著很強的腐蝕性,因此連接處出現(xiàn)腐蝕的概率就會大大增加。同時,偏磨在表面容易出現(xiàn)活化,這樣電化學腐蝕的陽極就會產(chǎn)生,從而形成不同程度的陽極腐蝕,其中產(chǎn)出液具有著較強的電解質(zhì),對于化學腐蝕也有著很大的催化作用,會使腐蝕的程度進一步加劇。另外,由于發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象難以避免,在經(jīng)過長期的作用后,磨損的程度也會大大增加,而偏磨和腐蝕進行相互作用后,所產(chǎn)生的破壞性也會相應(yīng)有所增加。
1.6縫隙腐蝕和沖蝕明顯。在產(chǎn)出液中的水含量過高時,產(chǎn)出液所產(chǎn)生的腐蝕性也會大大增加,這樣油管以及抽油桿處也會產(chǎn)生嚴重的縫隙腐蝕。而產(chǎn)出液對于油管的螺紋外旋會產(chǎn)生一定的沖刷作用,在這種作用下,會產(chǎn)生強烈的產(chǎn)出液腐蝕,這樣就會使油管的螺紋老化。
2、偏磨腐蝕防治對策
2.1加緩蝕劑
(1)加緩腐蝕劑是防止偏磨腐蝕的重要手段,油井中加入了緩腐蝕劑油井中的井筒以及地面集輸系統(tǒng)的腐蝕就會相應(yīng)的有所緩解。利用這種方法主要是利用緩腐蝕劑來對金屬表面進行保護,從而避免金屬與腐蝕介質(zhì)進行直接的接觸,這樣就可以對金屬形成有效的保護,進而避免腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。(2)緩腐蝕劑在油管內(nèi)可以對偏磨腐蝕的發(fā)生,特別是在油管進行運作時,油管中的緩腐蝕劑可以在油管內(nèi)部形成一個較厚的保護膜,這層保護膜在油管工作的過程中可以起到防止腐蝕的發(fā)生,并且還具有著潤滑油的效果,因此通過加入緩腐蝕劑對于降低腐蝕發(fā)生的幾率也有著非常好的作用效果。
2.2小排量電泵治理偏磨。應(yīng)用小排量電泵治理偏磨井,通過綜合治理,井網(wǎng)得到了完善,供液能力充足,系統(tǒng)液面提高,綜合含水也隨著提升,加劇了井筒的偏磨,從該油田篩選出偏磨嚴重的井進行舉升方式的優(yōu)化,小排量電泵井治理偏磨,取得了明顯效果。平均免修期由治理前的189天延長到了目前的880天。
2.3空心桿采油。空心桿采油由于對選井要求比較高,要求井筒不結(jié)蠟、粘度低,泵掛淺,含水在80-90%之間等,制約因素多,近年先后在10井上進行了空心桿采油,因設(shè)施效果不明顯,大部分都已停止使用。
2.4扶正接箍。扶正接箍是在抽油桿的接箍上,增加了扶正防偏磨尼龍體。它的主要特點是拆裝方便、扶正效果好,適用于抽油桿柱下部因壓縮彎曲的防偏磨,而在中性點上部,使用壽命較短。對偏磨腐蝕嚴重的油井應(yīng)根據(jù)井況不同,對以上扶正器配套使用。例如,W10—21井,在抽油桿柱中性點的上部用KZX型防偏磨扶正器和固定式扶正器,下部用KBV型固定式扶正器和扶正接箍。這樣利用了各自的優(yōu)點,克服了各自的缺點,達到既經(jīng)濟又防偏磨、延長檢泵周期、延長管、桿使用壽命的目的。
3、結(jié)論
a)抽油桿與油管偏磨腐蝕的主要原因是井斜、抽油桿柱彎曲、高含水和產(chǎn)出液的強腐蝕性。綜合含水上升使偏磨腐蝕更加明顯,而介質(zhì)的強腐蝕性加速了偏磨腐蝕。b)加藥防腐、尼龍扶正、管桿旋轉(zhuǎn)、調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)是防治偏磨腐蝕的有效措施,具有顯著的經(jīng)濟效益。c)根據(jù)具體井況,不同型號的扶正器和扶正接箍配套組合使用,防偏磨效果好。d)針對油井的不同情況,制定綜合的防治措施才能達到防治偏磨腐蝕的最佳效果,以便取得良好的經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1]李健康,郭益軍,謝文獻.有桿泵井管桿偏磨原因分析及技術(shù)對策.石油機械,2000,28(6):32-33.