春光油田缓蚀剂优选评价方法及现场应用

2014-03-08河南油田分公司新疆勘探开发中心

油气田地面工程 2014年10期

河南油田分公司新疆勘探开发中心

春光油田缓蚀剂优选评价方法及现场应用

海燕杰河南油田分公司新疆勘探开发中心

春光油田产出液腐蚀的主要原因是二氧化碳电化学腐蚀和SRB细菌腐蚀，因此在缓蚀剂研制及配方研究过程中，应主要针对这两种腐蚀。以咪唑啉为主控制二氧化碳腐蚀，添加季铵盐类控制细菌腐蚀，通过配方优化，进行缓蚀剂的优选开发。开发出的两种缓蚀剂CG—9、CG—10现场试验缓蚀率均达到85%以上。建议对于高含水油井推广缓蚀剂防腐技术，定期对加药效果进行评价，根据腐蚀情况及时调整加药方案。

春光油田；缓蚀剂；腐蚀速率；现场试验；效果监测

通过对春光油田产出液腐蚀因素进行分析可知，造成产出液腐蚀的主要原因是二氧化碳电化学腐蚀和SRB细菌腐蚀，因此在缓蚀剂研制及配方研究过程中，应主要针对这两种腐蚀。以咪唑啉为主控制二氧化碳腐蚀，添加季铵盐类控制细菌腐蚀，通过配方优化，进行缓蚀剂的优选开发。应根据金属和介质的条件选用合适的缓蚀剂，缓蚀剂抑制腐蚀的能力可以通过缓蚀效率来评价。

1 缓蚀剂优选评价方法

（1）缓蚀剂配方初选。根据以往的研究和应用情况，选取14种缓蚀剂配方分别进行2个浓度的常压静态初选，初选结果表明，CG—9、CG—10两种缓蚀剂的效果较好，可以进行下一步的动态评价。缓蚀剂评价依据《油田采出水用缓蚀剂性能评价方法（SY5273—2000）》。材质：J55试片；温度：80℃；缓蚀剂浓度：100、300mg/L；试验周期：7d；介质要求：自配水溶解均匀后充CO2至饱和；自配水装瓶后加饱和亚硫酸钠溶液10mL除氧。

（2）缓蚀剂高温、高压动态评价。将初选缓蚀效果较好的两种缓蚀剂CG—9、CG—10进行高温、高压动态初选评价。试验管材：J55试片；温度：80℃；总压：10MPa；流速：200r/min；缓蚀剂浓度：100、200mg/L；试验周期：72h；介质要求：春光油田油井产出水，实验前充CO2至饱和。通过动态评价可知，两种缓蚀剂的防腐效果良好，浓度200mg/L时缓蚀率大于80%，可以应用于春光油田现场。

（3）模拟春光油田工况环境对缓蚀剂CG—9、CG—10进行实验评价。模拟春光工况环境条件，对缓蚀剂CG—9、CG—10进行实验，以进行其动态评价工作。试验管材：J55试片；温度：45℃；总压：10MPa；流速：100r/min；缓蚀剂浓度：100、200mg/L；试验周期：72h；介质要求：春光油田油井产出水，实验前充CO2至饱和。由上述试验可知，所开发的两种缓蚀剂CG—9、CG—10在浓度100mg/L时缓蚀效果均达到80%以上，效果良好，可以满足春光油田防腐的要求。

2 现场应用与效果

（1）设计缓蚀剂加药方案。通过前期缓蚀剂的开发评价，选用效果良好的CG—9缓蚀剂进行现场防腐效果评价工作。在含水高的10口井进行现场加药试验，采取周期加药方式，5天为一个加药周期。根据室内动态评价结果，加药浓度设定为200mg/L。缓蚀剂正常加注前，需要对油套管进行预膜处理，使缓蚀剂先在油套管表面上形成一层保护膜，以增强缓蚀剂的防护作用。因此，缓蚀剂加注一般包括预膜加注和正常加注两阶段，正常加注在预膜加注后的2～3日进行。预膜加注就是使缓蚀剂均匀地分布在钢材表面，形成一层保护膜，将钢材与腐蚀介质隔离开来。根据经验，首次预膜的加量可选择正常加药的4～6倍，一次全部加入。缓蚀剂预膜期为2～3天，预膜加注量在1日内加注完。正常加注的加药浓度：根据前期室内研究结果，现场试验初步选择缓蚀剂的加药浓度为200mg/L（即0.2kg/m3）。实施后，根据井口腐蚀监测评价结果和腐蚀控制情况，再对加药浓度进行适当的调整优化。

（2）进行缓蚀剂加药效果监测。欲评价腐蚀防护措施的实施效果，需要进行油井腐蚀监测工作。5口现场试验加药井P206—14、P8—40、P8—20、P2—22、P2—15安装了腐蚀监测装置。

（3）试验效果。对安装腐蚀监测装置的5口井，分别进行了加药前、后的腐蚀试片取放工作，对比腐蚀速率变化情况。除P8—40井在安装后不久关井，其他4口井在加药后腐蚀速率均有显著降低。对比两次现场腐蚀监测的结果可以看出，P2—22和P2—15井的腐蚀速率均有大幅度的降低，腐蚀速率分别由加药前的0.0926mm/a和0.0875mm/a降至0.0115mm/a和0.0083mm/a，降低率分别达到87.63%和90.56%，说明实施缓蚀剂加药对腐蚀有很好的抑制作用，效果非常显著。