油水井腐蝕原因分析及防護(hù)

李大慶 李麗

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)石油的需求量也越來(lái)越大，使得我國(guó)的石油行業(yè)面臨越來(lái)越大的壓力和挑戰(zhàn)。石油公司不斷研發(fā)石油開(kāi)采技術(shù)，增加石油的開(kāi)采量。目前，我國(guó)的石油開(kāi)采技術(shù)在國(guó)際上已經(jīng)屬于領(lǐng)先的地步，但是，開(kāi)采技術(shù)仍然存在不足之處，需要進(jìn)行改進(jìn)。本文主要介紹了石油開(kāi)采中油水井腐蝕的原因以及一些防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：石油開(kāi)采；油水井；腐蝕原因；防護(hù)措施

前言

油水井即是依靠油機(jī)和井下有桿泵將油從地表才到地面的油井。油水井在使用過(guò)程中會(huì)逐漸地堆積水垢，又由于油井的工作環(huán)境復(fù)雜惡劣。油井中的水垢會(huì)越積越多，最后形成腐蝕，腐蝕后會(huì)在井管上留下垢物。當(dāng)油井遭到腐蝕后，會(huì)影響油井的使用效果，降低開(kāi)采效率，以及油田的經(jīng)濟(jì)效益。所以針對(duì)油水井的腐蝕，應(yīng)該采取合理有效的防護(hù)措施，使油水井免遭腐蝕侵蝕，從而可以延長(zhǎng)油水井的使用壽命，提高油水井的開(kāi)采效率，增加經(jīng)濟(jì)效益。要想找到合適的防護(hù)措施，首先必須找到油水井腐蝕的原因，從而根據(jù)油水井腐蝕的原因找到相應(yīng)的防護(hù)措施，才能使油水井免受腐蝕。

1、油水井的腐蝕現(xiàn)象

通過(guò)對(duì)油水井腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行研究可以得出油水井腐蝕的原因。目前，從我國(guó)已經(jīng)腐蝕的油水井井下的腐蝕現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)油水井腐蝕的現(xiàn)象最為嚴(yán)重。油水井的腐蝕情況主要有以下幾種，油管抽油桿遭到腐蝕，嚴(yán)重者還會(huì)斷裂，使石油開(kāi)采工作難以進(jìn)行。套管上腐蝕物卡泵，影響油水井的使用效果，還有一種就是套管穿孔。據(jù)相關(guān)考察資料發(fā)現(xiàn)油水井的井管隨著井下的深度增加腐蝕程度也在逐漸增加。當(dāng)深度超過(guò)3000米，油井井管的內(nèi)壁上幾乎都是垢物，幾乎快完全堵塞了井管。井管中的腐蝕物主要是鐵的氧化物。垢物在井管上給油田的開(kāi)采帶來(lái)了困難，不但降低了油田開(kāi)采的效率，還會(huì)浪費(fèi)能量，增加成本。而且還會(huì)損失油水井自身，更換油水井的井管不僅浪費(fèi)時(shí)間依然會(huì)增加成本。

2、油水井的腐蝕原因

油水井的腐蝕原因從腐蝕的現(xiàn)象中可以看出，也可以從腐蝕物的化學(xué)成分中分析出來(lái)。油水井的腐蝕原因主要有以下幾個(gè)方面。

2.1石油液中的各種離子

石油液中含有各種鹽類(lèi)離子，主要包括溶解類(lèi)離子，當(dāng)鹽類(lèi)的離子流入油水井中，就會(huì)造成油水井的腐蝕。這類(lèi)離子極容易失去氫離子發(fā)生極化作用，從而腐蝕油水井，主要有氯化亞鐵、氯化錳等酸性鹽離子。油水井的材料一般都是合金成分，所以介質(zhì)溫度，介質(zhì)流速都會(huì)影響到離子對(duì)油水井的腐蝕程度。油水井的環(huán)境比較惡劣，會(huì)加速油水井的腐蝕程度。油水井腐蝕后形成的垢物會(huì)附著在井管的表面，主要包括使mg，K，Ca，等堿性元素。這些元素又屬于活潑型性的化學(xué)元素，極易與周?chē)幕瘜W(xué)物質(zhì)再次發(fā)生反應(yīng)，再次形成垢物。從而周而復(fù)始，垢物不斷積累，油水井的腐蝕程度越來(lái)越大。

2.2 PH值

油水井的井管，井套等都是金屬材料，PH的值會(huì)影響到油水井的腐蝕速度和腐蝕程度。當(dāng)油水井井管上的PH較低時(shí)，在有氧氣的條件下，會(huì)在碳鋼表面發(fā)生去氧和去氫的極化反應(yīng)，即酸化反應(yīng)，會(huì)造成井管表面腐蝕。若PH的值太高時(shí)，也會(huì)影響到井管表面的化學(xué)反應(yīng)，造成化學(xué)表面發(fā)生腐蝕作用。所以，可以通過(guò)適當(dāng)方法使油水井的PH值在一個(gè)合適的范圍。

2.3細(xì)菌腐蝕

細(xì)菌腐蝕即油水井的腐蝕是由細(xì)菌的活動(dòng)引起的。通常，在油井的施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)后細(xì)菌，細(xì)菌對(duì)油水井具有一定的腐蝕作用。其中，腐生菌屬于異養(yǎng)型細(xì)菌，這種細(xì)菌對(duì)油水井的危害最大。腐生菌的生存能力較強(qiáng)，不需要氧氣，不僅能在咸水中存活，在淡水中依然可以生存。腐生菌可以從石油的有機(jī)液中獲取能量，同時(shí)并產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物，這些代謝產(chǎn)物會(huì)附著到油水井的井管上，造成油水井的腐蝕。大多數(shù)油水井的環(huán)境非常適合腐生菌的生存，所以細(xì)菌也給油水井帶來(lái)了一定的損害。

3、油水井腐蝕的防護(hù)措施

油水井的腐蝕非常嚴(yán)重，若沒(méi)有及時(shí)做好防護(hù)措施，會(huì)給油田工作帶來(lái)一定的困難，并造成經(jīng)濟(jì)的損失。

3.1耐腐蝕材料的合理選擇

為了從根本上對(duì)油水井進(jìn)行防護(hù)，首先應(yīng)該給油水井選擇合適的防腐材料。通常，含有鉻的合金具有一定的防腐蝕的作用。玻璃鋼管中也具有一定的耐腐蝕作用，可以提高油水井的耐腐蝕作用。油水井的管壁一定要光滑，盡量減少腐蝕后的垢物的殘留。油水井的金屬含量中應(yīng)適當(dāng)增加鉻離子和鉬離子。不但可以增強(qiáng)合金中的膜的結(jié)構(gòu)，還可以有效降低氯離子對(duì)油水井的破壞作用。

3.2磁技術(shù)的應(yīng)用

磁技術(shù)主要是利用磁場(chǎng)影響油井液中的離子，改變鈣鎂離子的結(jié)構(gòu)，使鈣鎂離子轉(zhuǎn)變成晶狀體。磁技術(shù)在油田的開(kāi)采中已經(jīng)使用多年，并且隨著油田開(kāi)采技術(shù)的不斷提高，磁技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。磁技術(shù)在除垢物方面具有非常好的作用。經(jīng)過(guò)磁技術(shù)處理過(guò)的水可以軟化，剝蝕井管上的垢物，使井管上的垢物變成微小的顆粒沉到井底，不會(huì)影響到油水井的工作。

3.3防腐涂料的應(yīng)用

在油水井的井管適當(dāng)涂抹防腐材料，可以起到防腐作用。防腐材料應(yīng)用最多的就是環(huán)氧樹(shù)脂，顏料，固化劑等，這些涂料就有高強(qiáng)的防腐蝕作用。防腐涂料一般不宜揮發(fā)，平整度和牢固性較好。油水井中最常用的防腐材料就是重防腐環(huán)氧粉末涂料，這種涂料與普通的環(huán)氧涂料相比防腐性能更強(qiáng)。應(yīng)當(dāng)加大對(duì)防腐涂料的研究，不斷增強(qiáng)防腐效果，配合多種方法解決油水井的腐蝕問(wèn)題。

3.4利用鋅陽(yáng)極保護(hù)技術(shù)

在油水井上被腐蝕的部位接鋅陽(yáng)極技術(shù)，從而減輕腐蝕的程度。這種技術(shù)的原理主要犧牲陰極保護(hù)陽(yáng)極。這種技術(shù)只會(huì)取得短期的效果，不能長(zhǎng)期使用。

結(jié)論

目前，油田的開(kāi)發(fā)并不可少，油水井的腐蝕已經(jīng)成為常見(jiàn)的現(xiàn)象。油水井腐蝕的原因也不僅僅以上幾種，由于油田工作的復(fù)雜性，油水井的腐蝕原因也是層出不窮。油田技術(shù)人員要不斷增強(qiáng)自身的能力，為油田腐蝕的防護(hù)提出更多有用的措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜清珍，謝剛，楊梅紅，等. 華北油田油井腐蝕原因分析*[J]. 西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，35（3）：142-148.

[2]白萍. 油水井井筒腐蝕原因及處理、預(yù)防措施研究[J]. 工業(yè)，2016（1）：00235-00235.

[3]吳春洪. 淺談?dòng)退g套漏的治理方法及建議[J]. 當(dāng)代化工研究，2017（5）：42-43.