常宏武，霍春艷

（延長(zhǎng)油田股份有限公司寶塔采油廠，陜西延安 716000）

油水井井筒腐蝕結(jié)垢的治理對(duì)策

常宏武，霍春艷

（延長(zhǎng)油田股份有限公司寶塔采油廠，陜西延安 716000）

近幾年，人們對(duì)石油的依賴越來(lái)越強(qiáng)烈，油氣需求量逐漸加大。隨著油氣的不斷開(kāi)采，井筒又處在工作環(huán)境比較惡劣的情況下，加上時(shí)間累積使得油井的井筒上面產(chǎn)生水垢，這些水垢不及時(shí)處理就會(huì)使井筒腐蝕，使其使用性能大幅降低。為了解決這一問(wèn)題，首先要研究油田在開(kāi)采過(guò)程中井筒腐蝕產(chǎn)生的機(jī)理，然后再研究解決防腐蝕的技術(shù)。因此圍繞井筒產(chǎn)生腐蝕的機(jī)理和對(duì)防腐蝕技術(shù)的研究這兩點(diǎn)進(jìn)行闡述，并提出解決這些問(wèn)題的一些具體措施。

油井；結(jié)垢機(jī)理；井筒；腐蝕結(jié)垢；治理措施

1 油水井井筒的結(jié)垢機(jī)理

細(xì)菌腐蝕是結(jié)垢的主要原因。以硫酸鹽還原菌做一下簡(jiǎn)單的分析，硫酸鹽中存在著硫酸根，這種硫酸根的生存環(huán)境是地下水層中，這種菌一般情況下會(huì)隨著采出的油液和水在機(jī)械作用的情況下不斷的被提出來(lái)，這種菌的外界溫度、流速和壓力與在地下水層中所處的情況發(fā)生了變化，其生活環(huán)境發(fā)生了變化，伴隨著硫酸菌將會(huì)大量的繁殖，這種硫酸菌的數(shù)量將會(huì)急劇上升，這種菌的數(shù)量增多將會(huì)使井筒發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕，這種菌腐蝕井筒之后將會(huì)產(chǎn)生一種含硫的化合物，比如硫酸鐵等。這種菌的一系列變化，其產(chǎn)物將會(huì)在井筒壁的表面積累的越來(lái)越多，這樣就形成了水垢層。另外污垢下的菌類也會(huì)發(fā)生大量繁殖的行為，伴隨著出現(xiàn)的問(wèn)題是菌類分泌黏液也會(huì)增多，這樣就會(huì)使結(jié)垢變得越來(lái)越嚴(yán)重。

除以上分析的菌類會(huì)使井筒產(chǎn)生腐蝕并且結(jié)垢外，還有一個(gè)外力的作用比如流速，也會(huì)造成井筒的腐蝕和結(jié)垢。與那種處于靜止環(huán)境下的環(huán)空來(lái)比較，像這種井筒內(nèi)壁遭受到的流體流速的影響很大，如果降低流速后，油管結(jié)垢的概率會(huì)比之前明顯加大，特別是在結(jié)構(gòu)突變的部位，這種現(xiàn)象會(huì)變得更加突出。比如在井筒的拐角處或者是管道的連接部位，在這些突變部位處發(fā)生結(jié)垢會(huì)更加明顯而且變化會(huì)很大。

在油管處發(fā)生結(jié)蠟是第三種造成井筒結(jié)垢和腐蝕的作用。原油在井筒里面是自上而下的流動(dòng)，這種原油在流動(dòng)的過(guò)程中還不斷的向周圍環(huán)境中散熱，原油本身當(dāng)中存在著一種比較特殊的物質(zhì)，就是以上提到的油蠟，原油在流動(dòng)的時(shí)候所散發(fā)的熱量低于這種蠟的初始結(jié)晶的溫度時(shí)，這種蠟晶微粒在油流的過(guò)程中將會(huì)不斷的在其表面顯示出來(lái)，這樣就造成了結(jié)垢現(xiàn)象。這種由于油井結(jié)蠟的作用造成的結(jié)垢一般是在離井口比較近的地方，并且是在初始結(jié)蠟的點(diǎn)開(kāi)始，井筒向上的部位，結(jié)蠟的厚度會(huì)不斷的增加。

2 井筒防護(hù)的幾點(diǎn)措施

通過(guò)以上對(duì)油水井井筒結(jié)垢機(jī)理的分析和對(duì)井筒產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象的研究，可以采取以下三點(diǎn)措施來(lái)進(jìn)行井筒的防護(hù)。

第一點(diǎn)是采用耐腐蝕的材料。在選用材料時(shí)要選用含有Cr、Mo元素的合金，同時(shí)含有的S和P元素比較低的耐腐蝕的玻璃管材或者是耐腐蝕的合金管材，選用這種材料可以使管柱的抗腐蝕能力增強(qiáng)，從而可以減少結(jié)垢的產(chǎn)生。材料中增加Cr的含量可以使鈍化膜的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，而增加Mo的含量可以使可以適當(dāng)?shù)臏p少Cl離子的破壞，另外可以降低由于大氣中的分子對(duì)油管造成的腐蝕。

第二點(diǎn)就是在井筒的內(nèi)壁側(cè)涂層，在選用MPS這種涂料時(shí)，一般具有以下優(yōu)點(diǎn)，它的耐熱性非常好，一般可以在1 700℃以上的環(huán)境下使用，對(duì)這種材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚碇?，還可以在溫度高達(dá)2 000℃以上的環(huán)境下使用。并且具有很好的耐化學(xué)性，至今為止，還未發(fā)現(xiàn)比這種材料在有機(jī)溶劑中溶解層更高的溫度，它還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在這種高溫下仍可以保持自己的這種優(yōu)異的機(jī)械性能，它不但有高強(qiáng)度還有良好的剛性，并且它的表面的硬度也很高，經(jīng)過(guò)有關(guān)部門對(duì)此材料做的評(píng)估，它的耐腐蝕性比國(guó)外同種材料要高出10倍左右，所以在高腐蝕的環(huán)境下很實(shí)用。用這種材料作為油管，不但可以使管與管道之間的流動(dòng)阻力減少，還可以使在濕潤(rùn)環(huán)境條件下的井筒內(nèi)壁承受可變的承載力。另外這種材料本身存在疏水性和疏油性，這樣對(duì)防結(jié)蠟或者結(jié)垢都會(huì)起到一定幫助。

第三種就是電化學(xué)保護(hù)法。這種電化學(xué)保護(hù)法主要是通過(guò)化學(xué)中的電化學(xué)之間的反應(yīng)來(lái)進(jìn)行防護(hù)，這種反應(yīng)是通過(guò)來(lái)犧牲負(fù)極的方法來(lái)保護(hù)正極，在酸性條件下的地下液體環(huán)境中時(shí)，這種犧牲陽(yáng)極而保護(hù)陰極的這種措施并不適合在這種條件下，采用這種保護(hù)措施將使陰極油腐蝕保護(hù)層，所以這種電化學(xué)保護(hù)法并不適用于惡劣的環(huán)境下，比如在深井中就起不到保護(hù)的作用。

目前常用的一種治理措施是磁處理技術(shù)措施，在結(jié)垢的水井中安裝磁防垢器，它是主要通過(guò)磁場(chǎng)的作用，對(duì)溶液中的離子產(chǎn)生一定的作用，這樣就使水中的鈣和鎂鹽類的垢物的結(jié)晶變換為顆粒形狀的晶體，從而使堅(jiān)硬的結(jié)垢體不能附在井筒的內(nèi)壁處，然后這些小的顆粒晶體會(huì)沉于底部，隨著排污一起排出去。

3 結(jié)束語(yǔ)

如今我國(guó)油田所處的階段是高含水階段，在我國(guó)各個(gè)油田，油水井井筒發(fā)生腐蝕結(jié)垢的現(xiàn)象很普遍，通過(guò)以上對(duì)油水井井筒結(jié)垢機(jī)理的分析和對(duì)井筒腐蝕現(xiàn)象的研究，分析了三種井筒防護(hù)的措施，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，通過(guò)對(duì)井筒腐蝕和結(jié)垢現(xiàn)象充分了解，采取相適應(yīng)的防護(hù)方法對(duì)井筒進(jìn)行防護(hù)。

[1] 劉濤.新型油井防垢工藝的研究與應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2003，29（2）：159-160.

T r e a t me n t Me a s u r e s f o r C o r r o s i o n a n d S c a l e o f We l l s i n O i l-w a t e r We l l s

Chang Hon-wu，Huo Chun-yan

In recent years，people rely more and more on oil，so that oil and gas demand gradually increased.With the continuous exploitation of oil and gas，the wellbore is in the harsh working environment，coupled with the accumulation of time so that the wells above the wellbore scale，these scale is not timely treatment will make the wellbore corrosion，so that the use of performance signif i cantly reduced.In order to solve this problem，we must fi rst study the oil fi eld in the mining process of the mechanism of wellbore corrosion，and then to solve the anti-corrosion technology.In this paper，the mechanism of corrosion around the wellbore and the study of anti-corrosion technology are discussed，and some concrete measures to solve these problems are put forward.

oil well；scaling mechanism；wellbore；corrosion and scale；control measures

TE358

A

1003-6490（2017）08-0044-01

2017-06-06

常宏武（1979—），男，陜西延安人，工程師，主要從事采油工作。