洪濤 曹宏偉 劉天琪
摘要:隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)逐漸發(fā)展,天然氣需求量逐漸提升,石油天然氣的開采技術(shù)也逐漸發(fā)展與成熟,但是在天然氣開采的過程中,囿于石油天然氣氣井腐蝕問題,油管往往會(huì)遭到破壞,進(jìn)而使得石油天然氣的生產(chǎn)面臨一定困境。本文針對(duì)天然氣氣井腐蝕的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并提出了相應(yīng)的防腐技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞:天然氣氣井;氣井腐蝕;防腐技術(shù)
引言:
在天然氣氣井當(dāng)中,所遭受到的腐蝕作用,類型也十分多樣。腐蝕的范圍也從大到小不等。天然氣氣井腐蝕最嚴(yán)重的程度為管壁由于腐蝕而變薄,且部分管段甚至直接因?yàn)楦g作用影響,脫落到境地。嚴(yán)重的腐蝕作用,往往也會(huì)限制氣田的正常工作。因此,本文針對(duì)腐蝕問題,進(jìn)行了研究與分析
一、天然氣氣井腐蝕歸因分析
當(dāng)下,我國(guó)天然氣氣井腐蝕,就產(chǎn)生原因而言,可以分為多種,其中占絕大多數(shù)的情況主要為硫化氫、二氧化碳以及氯離子三種,除氯離子一般位于氣田水中,硫化氫和二氧化碳都主要分布在天然氣當(dāng)中[1]。
硫化氫的銹蝕作用相對(duì)較強(qiáng),其對(duì)天然氣氣井的腐蝕主要在集中在氣井的管壁上,腐蝕方式以點(diǎn)腐蝕為主。其可以令天然氣氣井的管壁厚度逐漸變薄,出現(xiàn)坑蝕或者穿孔等現(xiàn)象。而硫化氫與鋼材往往也會(huì)發(fā)生孔腐蝕,促使管道出現(xiàn)穿孔。二氧化碳的腐蝕作用表現(xiàn)為孔腐蝕與輪鮮狀腐蝕。氯離子主要會(huì)進(jìn)行酸化作用,因此,如果氣田水中含有氯離子,往往會(huì)讓腐蝕的速度增快2到5倍。
二、天然氣氣井防腐技術(shù)初探
(一)含硫氣井防腐工藝
就目前而言,針對(duì)含硫的天然氣氣井,其防腐工藝主要包括應(yīng)用抗硫的耐腐蝕材料,以及涂抹防腐蝕涂層等方法,一般情況下,也可包含加裝多層次套管,以及加裝井下封隔器等,該方法都能夠隔絕硫化氫對(duì)天然氣氣井的腐蝕作用[2]。此外,套管的陰極保護(hù)法,也同樣是實(shí)踐常o應(yīng)用的天然氣氣井保護(hù)方法。在抗硫套管的選擇上,行業(yè)已經(jīng)有了一定的規(guī)范,技術(shù)人員應(yīng)該按照規(guī)定要求進(jìn)行抗硫套管的選擇。
(二)緩沖劑保護(hù)法
緩沖劑,是對(duì)腐蝕抑制劑的建成。緩沖劑在投加到氣井之后,能夠在管道壁,或者已經(jīng)被腐蝕的天然氣氣井管道壁上,形成保護(hù)阻隔,減緩其腐蝕反應(yīng)速度。在緩沖劑的選擇上,需要按照腐蝕介質(zhì)進(jìn)行判斷,也需要根據(jù)腐蝕所發(fā)生的具體情況進(jìn)行考慮。在腐蝕的環(huán)境,或者腐蝕所產(chǎn)生的原因及其介質(zhì)存在差異時(shí),緩沖劑的選擇也存在一定的不同。緩沖劑的確認(rèn),一般需要經(jīng)過室內(nèi)分析化驗(yàn)進(jìn)行,還需要通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),才能最終確定緩沖劑[3]。
緩沖劑的投加藥量,一般同樣需要利用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)與分析實(shí)驗(yàn),綜合確定。包括加藥周期確定等,也需要考慮氣井的類別,氣井的深度以及氣井的產(chǎn)量去等綜合因素。
緩沖劑材料一般是化學(xué)合成品,因此,為了保證其材料合格,不會(huì)對(duì)天然氣質(zhì)量產(chǎn)生一定影響,需要針對(duì)緩沖劑,進(jìn)行抽樣檢查,八把好緩沖劑質(zhì)量關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用中,緩沖劑的應(yīng)用效果監(jiān)測(cè)一般采取三種方法,其一是矢量腐蝕掛片檢測(cè),其二是在線進(jìn)行腐蝕探針檢測(cè),其三是針對(duì)緩沖劑投加前后濃度變化,進(jìn)行緩沖劑剩余濃度的分析。第一二種方法都主要是通過腐蝕的速率測(cè)量,來推斷緩沖率,而第三種方法則是緩沖率的直接測(cè)算方法,三種方法均能夠根據(jù)緩沖劑的量的變化,進(jìn)行緩沖效果的分析,進(jìn)而推斷緩沖劑是否發(fā)揮了防腐效果[4]。
(三)氣井腐蝕預(yù)測(cè)技術(shù)
天然氣的氣井腐蝕,并非一蹴而就的過程,而是處于不斷持續(xù)的發(fā)展過程中。因此,要針對(duì)氣井進(jìn)行好腐蝕的檢測(cè)工作,有組織的管理好氣井監(jiān)督,并針對(duì)天然氣氣井的腐蝕情況進(jìn)行俄全面跟蹤,才能保證氣井腐蝕工作按照預(yù)期進(jìn)行發(fā)展。管理人員應(yīng)該按照天然氣氣井的各項(xiàng)數(shù)據(jù),逐漸完善氣井的腐蝕模型,并按照相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型,來針對(duì)氣井腐蝕進(jìn)行模擬,進(jìn)而估計(jì)天然氣氣井的使用壽命。這樣不僅可以更為針對(duì)性的進(jìn)行氣井腐蝕防護(hù),在針對(duì)新井進(jìn)行建設(shè)時(shí),模型檢測(cè)數(shù)據(jù)同樣能夠提供一定的借鑒與參考。
(四)氣井腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)
在氣井開采,一直到后期的腐蝕防護(hù)的各個(gè)階段工藝當(dāng)中,氣井的產(chǎn)量、壓力等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),包括產(chǎn)液量等基本參數(shù),都處在實(shí)時(shí)變化之中,通過腐蝕掛片、在線探針監(jiān)測(cè)等技術(shù),能夠建立起完善的氣井腐蝕監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣井腐蝕的實(shí)施監(jiān)測(cè),也能夠讓技術(shù)人員及時(shí)了解氣井的腐蝕程度。此外實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)同樣是投加緩沖劑后,監(jiān)測(cè)緩沖效果的重要基礎(chǔ)。因此,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的確立,對(duì)于科學(xué)防腐,以及保證氣井穩(wěn)定增產(chǎn)具有重要意義。氣井腐蝕問題,在一定程度上,必須要早發(fā)現(xiàn),早預(yù)防,早解決,在氣井投產(chǎn)之前,氣井管壁的保護(hù)就應(yīng)該進(jìn)行完善,因此,氣井防腐監(jiān)測(cè),有其必要性[5]。
三、結(jié)束語(yǔ)
天然氣氣井的防腐工作,是氣井工作的重要內(nèi)容,也是天然氣氣井管理的系統(tǒng)工程之一。其與石油天然氣開發(fā)的每一階段工程息息相關(guān)。在實(shí)際的工程中,為了延緩氣井的腐蝕速率,投加緩沖劑是常用方法之一。但是合適的緩沖劑選擇,及用量選項(xiàng)等都需要引起技術(shù)人員重視,本文還從預(yù)測(cè)與監(jiān)管兩個(gè)角度,淺析天然氣氣井防腐技術(shù)的應(yīng)用。綜上,天然氣氣井防腐需要貫徹落實(shí)于天然氣氣井工程全過程,并做好科學(xué)防腐,進(jìn)而保障氣井的穩(wěn)定生產(chǎn)。
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