精细化防腐加药管理

精细化防腐加药管理

全虎强

中原油田分公司濮城采油厂工艺研究所 河南 濮阳 457000

摘要：腐蚀一直以来就是濮城采油厂造成油井躺井的主要原因，其历年来造成躺井井数占管理因素总躺井数的40%-50%，主要表现为油管抽油杆腐蚀断脱、套管被穿孔，套管腐蚀物卡泵等问题。

关键词：防腐；套管

1. 基本概况

濮城采油厂目前抽油机采油井开井719口，电泵井采油井开井50口。2019年至2020年9月油井累计躺井533口，其中因腐蚀造成的躺井43口，占总躺井数的8.1%，全厂腐蚀加药井共计186口，占总开井数的25.9%。

统计2019年1月至2020年9月躺井数据，因管理原因造成的躺井有112口，其中腐蚀躺井有43口，占管理因素总躺井数的38.4%。

2020年9月长寿井共计318井次，较去年同期减少了31井次。除去新增和措施影响，截止到2020年9月有102口长寿井躺井，其中因老化躺井69口，偏磨11口，腐蚀10口。

2. 腐蚀原因分析

2019年至2020年9月因腐蚀造成的躺井有42口，其中20口属于二氧化碳腐蚀，占总腐蚀躺井数的47.6%；偏磨腐蚀11口，占总腐蚀躺井数的26.2%；离子腐蚀11口，占总腐蚀躺井数的26.2%，造成腐蚀躺井的主要原因是CO₂。

2. 二氧化碳腐蚀机理研究

1、含水率影响

CO₂分压3MPa，不同含水率，去除腐蚀产物管材试片基体形貌

低含水期多为油包水状态，腐蚀速率低于0.07mm/a；中高含水期逐渐变成水包油状态，腐蚀速率成倍增加。

2. 二氧化碳分压影响

碳钢管材N80和P110的腐蚀速率随CO₂分压升高近线性增大数倍。

2. 流速影响

碳钢管材N80和P110的腐蚀速率随流速升高近线性增大数倍。

2. 温度影响

N80和P110腐蚀速率随温度升高，先迅速升高，后降低，节点温度为100℃。

碳钢管材N80和P110，腐蚀因素权重：CO₂分压＞流速＞温度。CO₂分压越高，含水率越大，腐蚀越严重。

3. 治理措施及效果

1. 连续点滴加药技术

采用了缓蚀剂连续加注装置，配备自适应流体注入泵，达到了加注量0～4L/H调节、工作压力0～6.4MPa匹配，将缓蚀剂连续注入油套环空，实现了缓蚀剂的精确、连续的点滴加注。目前二氧化碳驱采油井已全部实施连续加药。

2. 研发长效耐温固体缓蚀剂

针对高温、高液量井，优选耐温固体缓蚀剂，有效延长缓蚀剂释放时间，提高缓蚀剂使用率。

3. 优选防腐材料

入井材料上优选防腐材料，减缓腐蚀速率，如防腐油管、玻璃钢管、防腐镀层、防腐抽油杆、防腐电机等。

4. “预膜+连续”的缓蚀剂技术

“预膜+连续” 相对于“连续”工艺腐蚀速率进一步下降25%左右；并制定了《QSH1025 0976-2015油系统缓蚀剂加药技术要求》。

5. 连续防腐监测，科学指导防腐管理

严格执行连续二氧化碳含量和产出液含铁离子浓度监测，根据检测结果，及时采取防腐措施。

通过一系列工作，二氧化碳腐蚀速率得到有效控制，躺井率从56.1%下降至36.7%，检泵周期从45天上升至212天。

四、措施建议

1. 加药防腐4问

1. 如何判断油水井是否腐蚀？

2. 如何判断油水井腐蚀是否需要进行加药防腐？

3. 进行加药防腐，加药量如何判断？

4. 防腐效果如何去评价，如何确定是否达到最优方案？

2. 精细化防腐管理措施

1. 强化监测工作，根据监测结果判定该井防腐情况

通过化验井筒铁离子含量判断该井是否腐蚀和腐蚀程度，根据浓度大小确定该井是否需要进行加药防腐。（N≥30mg/需要加药防腐）

2. 根据铁离子流失量，科学指导指导防腐加药管理

根据监测结果和该井日产液、产油情况，计算该井日铁离子流失量，再通过计算公式，确定该井加药浓度。

表4-2 濮城采油厂防腐加药浓度表

3. 建立分级台账，进行分级管理

将全厂油井纳入防腐分级台账，根据监测数据进行分级管理。

表4-3 濮城采油厂防腐分级台账

4. 建立单井防腐监测台账，评价防腐加药效果

建立单井防腐监测数据台账，绘制防腐监测曲线，连续跟踪单井腐蚀变化情况，评价防腐加药效果。

图4-4 濮5-100井防腐监测曲线图

五、效益分析及结论

（一）效果评价

1、通过精细防腐管理，能科学指导防腐加药工作，提高加药效果。

2、相比其他防腐手段，精细防腐管理基本不需要额外成本投入，也能达到“高效、低成本”防腐的目的。

（二）经济效益

以濮5-100电泵井为例，预计检泵周期从45天延长到180天，每年节约费用：单井年效益=（28+8）*6-（100-30）/1000*365*1.0447=189.3万元。