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油井腐蚀监测技术与防腐蚀措施初探

2015-03-25李蓉西安石油大学陕西西安710065

化工管理 2015年21期
关键词:出产监测技术油井

李蓉(西安石油大学,陕西 西安 710065)

我国石油开采领域中油井的腐蚀问题目前究竟是一个什么样的状况呢?笔者将首先介绍一下我国油井腐蚀的问题现状;然后,笔者将对我国目前采用的油井腐蚀监测技术进行简单的介绍;接着,笔者将根据自己多年以来的工作经验总结造成油井腐蚀的因素;最后,笔者针对造成油井腐蚀的重要因素提出针对性的防腐措施。

1 油井腐蚀的问题现状

目前我国石油开采产业的油井腐蚀情况十分严重。石油作业的环境是“高压,高温,高含水,高矿化度”。在这样的环境下作业,油井,石油管道,泵,机器都十分容易腐蚀。每年石油产业因腐蚀问题造成的经济损失达到十几亿元人民币!这损失里面包括直接的经济损失,还包括因腐蚀严重导致的停产,停业损失。而且后者比前者还要大得多!目前我国石油企业对于油井腐蚀的问题十分重视,采用了一系列科学的油井腐蚀监测技术对油井进行时时的监测,同时还采用了有效的防腐手段,减缓油井的腐蚀速度。可以说,石油企业采用油井腐蚀监测技术以及一系列的防腐措施以来,油井腐蚀所造成的严重经济损失已经大大减少了。不过,目前我国所采用的油井腐蚀监测技术以及防腐手段还有很多地方落后于欧美,日本等发达国家,所以仍需要百尺竿头更进一步,不断地努力,缩小与国际领先水平的距离!

2 油井腐蚀监测技术之浅谈

2.1 井下挂环器

井下挂环器是目前较为先进的技术,实施起来也比较简单易行,是将挂环器与油井管道连接安装在一起,下到油井之中。与油井处于同样的腐蚀环境之下,且与油井的材质相同,通过对挂环器的腐蚀程度的监测,可以得知油井的腐蚀情况。

2.2 井下挂环器之使用

挂环器使用前需要清洗,干燥,称重。油井中不同部位的腐蚀情况是不同的,所以在腐蚀情况不同的地方都需要进行安装挂环器。隔一段时间后取出油井上的挂环器,对挂环器的腐蚀情况进行监测以此来推断油井的腐蚀状况。监测工作开始前需要对挂环器进行清洗,干燥,称重处理。接着通过使用螺旋测微器,游标卡尺对挂环器的物理参数进行精确地测量。需要精确测量的挂环器物理参数包括挂环器的质量,厚度,表面积的腐蚀面积等。然后将这些物理参数与挂环器的原先参数进行比较计算,从而得知挂环器的腐蚀程度,腐蚀面积等。根据测得的结果对挂环器所在油井的部位腐蚀情况进行精确地估算。将最终的腐蚀监测结论填表处理,存档。如果腐蚀情况严重,还需要根据最终的监测结果及时处理,包括涂抹防腐蚀剂,更换阳极金属,亦或者更换油井的管道,防止腐蚀问题造成油井的停产,停业。

3 造成油井腐蚀严重的因素

3.1 出产原油含水量原因

油井出产原油中的含水量将会大大影响到油井的腐蚀。现代理论认为当出产原油中的含水量高达百分之七十的时候,出产的原油类型就会改变,从油包水型转变为水包油型,后者对油井的腐蚀情况十分严重,腐蚀的速度极快。

3.2 出产原油中可溶性气体的原因

目前在出产原油的过程中,由于油井气密性的原因,较多的混有二氧化碳,二氧化硫这些空气中含量较高的酸性气体,(在原油开采地,由于工业生产的进行,产生较多的二氧化碳气体和二氧化硫气体,故而油井附近的空气中二氧化碳以及二氧化硫等酸性气体的浓度要比一般的空气大得多。)这些酸性气体溶于出产原油中形成中强酸,对铁制,或者钢制的油井管道腐蚀严重。

3.3 出产原油中矿化度的原因

在出产的原油中,溶有的矿物盐的多少即矿物度的高低直接关系到了油井管道的腐蚀情况。一般而言,出产原油中含有的可溶性盐越多,对油井管道造成的腐蚀也就越严重。在开采原油的产地,产地的地质环境不同,地质发展的历史不同,油层矿物度的高低也不同。然而我国在开采原油方面,使用的油井管道,基本上属于统一的材质,所以对于矿物度较高的原油产地,没有相应地加强油井管道的材质,就特别容易腐蚀易报废。

3.4 采油作业的工作环境问题

目前我国采油作业的工作环境一般是高温的环境。很多腐蚀反应在高温的环境下,反应速率快,对油井管道的腐蚀情况严重。

4 油井防腐措施若干浅谈

4.1 采油管道的材质

油井管道的材质决定其被腐蚀的速度。若油井管道中的杂质含量较高,那么腐蚀速度就会大大提高;若油井管道的管壁较薄,不符合标准,存在偷工减料,那么油井的管道很容易被腐蚀坏,对生产作业造成严重的影响。所以在油井管道的材质方面应该严格把关,保证管道的材质可靠,管壁厚度符合标准。

4.2 防腐蚀剂的科学使用

防腐蚀剂的科学使用可以减缓油井管道的腐蚀速度。比如在油井的一些极易腐蚀的管道处涂抹防腐蚀剂。防腐蚀剂的使用需要注意配比,用量,更新等问题。科学合理的配比用量,可以将防腐蚀剂的防腐蚀作用发挥到最大;形成规范的保养机制,对油井的管道定期进行防腐蚀剂涂抹。

4.3 电化学保护技术

我们可以采用电化学的技术来减缓油井管道的腐蚀速度。电化学保护技术分为阴极保护法和牺牲阳极与缓冲剂结合使用的保护法两种。第一种阴极保护法是指使用一种比油井管道金属材质更活泼的金属,将其埋藏在油井管道的附近并使用导线将二者连接起来,形成闭合回路。当发生腐蚀反应时,因附加金属的活泼性更强(即还原性更强),在氧化还原反应中作为阳极,反应得到电子,被氧化腐蚀,从而使油井的金属管道在电化学反应中作为阴极,由附着在阴极附近的水或者溶于水后的离子失电子被还原,而油井的金属管道则被保护起来。第二种牺牲阳极与缓冲剂结合的保护法的电化学技术部分与阴极保护法相同,操作程序相当,只是在油井管道上再多加一层保障,即涂抹防腐蚀剂,这样油井管道就会与空气,水蒸汽隔绝,更好地保障在电化学反应的过程中,油井管道不会作为实际参与反应的一部分。

4.4 改良生产技术

随着科技的不断发展,相信采油的技术在未来也会有所革新。通过不断地进行技术改良,改善石油开采的开采环境,注重环保开采,减少酸性气体的排放;改良生产环节程序,简化原油开采的流程,减少油井管道的使用数量,都将大大降低油井管道的腐蚀,减少油井腐蚀对生产造成的巨大经济损失。改良生产技术是从根本上解决油井腐蚀问题的途径。然而,目前开采石油的领域各方面的技术,理论已经趋于成熟,对于新的理论研究,新的技术使用还没有有效地进展。所以,短期以来改良技术的手段还只是建议层面上的油井防腐措施,不过同样应该引起人们的注意和重视!

5 结语

最后综上文之介绍,虽然我们无法完全避免油井的腐蚀,但是我们可以采用科学的监测技术,有效的防腐手段,减缓油井腐蚀的同时,对油井的腐蚀问题做到时时的监控,掌握油井的腐蚀状况。采用先进的监测技术,有效的防腐手段,对于提高石油的出产率,提升石油开采产业的经济效益都有着重要的意义。同时,也将大大降低油井腐蚀对环境污染的危险系数。让人们真正感受到科技让生活更加美好。笔者在文中的观点,认识难免有盲人摸象之处,仅希望能与读者相互交流,共同进步。同时希望对于推动我国油井腐蚀问题的研究发展能贡献出一己微薄之力!

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[2]吴保玉,张新发,李养池,吴伟然,李世勇.大牛地气田含硫气井腐蚀监测[J].全面腐蚀控制.2012(10).

[3]赵玉婷,朱向林.浅谈腰英台油田防腐阻垢配套工艺[J].广东化工.2012(12).

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