油井腐蝕監測技術與防腐蝕措施初探

李蓉（西安石油大學，陜西 西安 710065）

我國石油開采領域中油井的腐蝕問題目前究竟是一個什么樣的狀況呢？筆者將首先介紹一下我國油井腐蝕的問題現狀；然后，筆者將對我國目前采用的油井腐蝕監測技術進行簡單的介紹；接著，筆者將根據自己多年以來的工作經驗總結造成油井腐蝕的因素；最后，筆者針對造成油井腐蝕的重要因素提出針對性的防腐措施。

1 油井腐蝕的問題現狀

目前我國石油開采產業的油井腐蝕情況十分嚴重。石油作業的環境是“高壓，高溫，高含水，高礦化度”。在這樣的環境下作業，油井，石油管道，泵，機器都十分容易腐蝕。每年石油產業因腐蝕問題造成的經濟損失達到十幾億元人民幣！這損失里面包括直接的經濟損失，還包括因腐蝕嚴重導致的停產，停業損失。而且后者比前者還要大得多！目前我國石油企業對于油井腐蝕的問題十分重視，采用了一系列科學的油井腐蝕監測技術對油井進行時時的監測，同時還采用了有效的防腐手段，減緩油井的腐蝕速度。可以說，石油企業采用油井腐蝕監測技術以及一系列的防腐措施以來，油井腐蝕所造成的嚴重經濟損失已經大大減少了。不過，目前我國所采用的油井腐蝕監測技術以及防腐手段還有很多地方落后于歐美，日本等發達國家，所以仍需要百尺竿頭更進一步，不斷地努力，縮小與國際領先水平的距離！

2 油井腐蝕監測技術之淺談

2.1 井下掛環器

井下掛環器是目前較為先進的技術，實施起來也比較簡單易行，是將掛環器與油井管道連接安裝在一起，下到油井之中。與油井處于同樣的腐蝕環境之下，且與油井的材質相同，通過對掛環器的腐蝕程度的監測，可以得知油井的腐蝕情況。

2.2 井下掛環器之使用

掛環器使用前需要清洗，干燥，稱重。油井中不同部位的腐蝕情況是不同的，所以在腐蝕情況不同的地方都需要進行安裝掛環器。隔一段時間后取出油井上的掛環器，對掛環器的腐蝕情況進行監測以此來推斷油井的腐蝕狀況。監測工作開始前需要對掛環器進行清洗，干燥，稱重處理。接著通過使用螺旋測微器，游標卡尺對掛環器的物理參數進行精確地測量。需要精確測量的掛環器物理參數包括掛環器的質量，厚度，表面積的腐蝕面積等。然后將這些物理參數與掛環器的原先參數進行比較計算，從而得知掛環器的腐蝕程度，腐蝕面積等。根據測得的結果對掛環器所在油井的部位腐蝕情況進行精確地估算。將最終的腐蝕監測結論填表處理，存檔。如果腐蝕情況嚴重，還需要根據最終的監測結果及時處理，包括涂抹防腐蝕劑，更換陽極金屬，亦或者更換油井的管道，防止腐蝕問題造成油井的停產，停業。

3 造成油井腐蝕嚴重的因素

3.1 出產原油含水量原因

油井出產原油中的含水量將會大大影響到油井的腐蝕。現代理論認為當出產原油中的含水量高達百分之七十的時候，出產的原油類型就會改變，從油包水型轉變為水包油型，后者對油井的腐蝕情況十分嚴重，腐蝕的速度極快。

3.2 出產原油中可溶性氣體的原因

目前在出產原油的過程中，由于油井氣密性的原因，較多的混有二氧化碳，二氧化硫這些空氣中含量較高的酸性氣體，（在原油開采地，由于工業生產的進行，產生較多的二氧化碳氣體和二氧化硫氣體，故而油井附近的空氣中二氧化碳以及二氧化硫等酸性氣體的濃度要比一般的空氣大得多。）這些酸性氣體溶于出產原油中形成中強酸，對鐵制，或者鋼制的油井管道腐蝕嚴重。

3.3 出產原油中礦化度的原因

在出產的原油中，溶有的礦物鹽的多少即礦物度的高低直接關系到了油井管道的腐蝕情況。一般而言，出產原油中含有的可溶性鹽越多，對油井管道造成的腐蝕也就越嚴重。在開采原油的產地，產地的地質環境不同，地質發展的歷史不同，油層礦物度的高低也不同。然而我國在開采原油方面，使用的油井管道，基本上屬于統一的材質，所以對于礦物度較高的原油產地，沒有相應地加強油井管道的材質，就特別容易腐蝕易報廢。

3.4 采油作業的工作環境問題

目前我國采油作業的工作環境一般是高溫的環境。很多腐蝕反應在高溫的環境下，反應速率快，對油井管道的腐蝕情況嚴重。

4 油井防腐措施若干淺談

4.1 采油管道的材質

油井管道的材質決定其被腐蝕的速度。若油井管道中的雜質含量較高，那么腐蝕速度就會大大提高；若油井管道的管壁較薄，不符合標準，存在偷工減料，那么油井的管道很容易被腐蝕壞，對生產作業造成嚴重的影響。所以在油井管道的材質方面應該嚴格把關，保證管道的材質可靠，管壁厚度符合標準。

4.2 防腐蝕劑的科學使用

防腐蝕劑的科學使用可以減緩油井管道的腐蝕速度。比如在油井的一些極易腐蝕的管道處涂抹防腐蝕劑。防腐蝕劑的使用需要注意配比，用量，更新等問題。科學合理的配比用量，可以將防腐蝕劑的防腐蝕作用發揮到最大；形成規范的保養機制，對油井的管道定期進行防腐蝕劑涂抹。

4.3 電化學保護技術

我們可以采用電化學的技術來減緩油井管道的腐蝕速度。電化學保護技術分為陰極保護法和犧牲陽極與緩沖劑結合使用的保護法兩種。第一種陰極保護法是指使用一種比油井管道金屬材質更活潑的金屬，將其埋藏在油井管道的附近并使用導線將二者連接起來，形成閉合回路。當發生腐蝕反應時，因附加金屬的活潑性更強（即還原性更強），在氧化還原反應中作為陽極，反應得到電子，被氧化腐蝕，從而使油井的金屬管道在電化學反應中作為陰極，由附著在陰極附近的水或者溶于水后的離子失電子被還原，而油井的金屬管道則被保護起來。第二種犧牲陽極與緩沖劑結合的保護法的電化學技術部分與陰極保護法相同，操作程序相當，只是在油井管道上再多加一層保障，即涂抹防腐蝕劑，這樣油井管道就會與空氣，水蒸汽隔絕，更好地保障在電化學反應的過程中，油井管道不會作為實際參與反應的一部分。

4.4 改良生產技術

隨著科技的不斷發展，相信采油的技術在未來也會有所革新。通過不斷地進行技術改良，改善石油開采的開采環境，注重環保開采，減少酸性氣體的排放；改良生產環節程序，簡化原油開采的流程，減少油井管道的使用數量，都將大大降低油井管道的腐蝕，減少油井腐蝕對生產造成的巨大經濟損失。改良生產技術是從根本上解決油井腐蝕問題的途徑。然而，目前開采石油的領域各方面的技術，理論已經趨于成熟，對于新的理論研究，新的技術使用還沒有有效地進展。所以，短期以來改良技術的手段還只是建議層面上的油井防腐措施，不過同樣應該引起人們的注意和重視！

5 結語

最后綜上文之介紹，雖然我們無法完全避免油井的腐蝕，但是我們可以采用科學的監測技術，有效的防腐手段，減緩油井腐蝕的同時，對油井的腐蝕問題做到時時的監控，掌握油井的腐蝕狀況。采用先進的監測技術，有效的防腐手段，對于提高石油的出產率，提升石油開采產業的經濟效益都有著重要的意義。同時，也將大大降低油井腐蝕對環境污染的危險系數。讓人們真正感受到科技讓生活更加美好。筆者在文中的觀點，認識難免有盲人摸象之處，僅希望能與讀者相互交流，共同進步。同時希望對于推動我國油井腐蝕問題的研究發展能貢獻出一己微薄之力！

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