春光油田緩蝕劑優選評價方法及現場應用

河南油田分公司新疆勘探開發中心

春光油田緩蝕劑優選評價方法及現場應用

海燕杰河南油田分公司新疆勘探開發中心

春光油田產出液腐蝕的主要原因是二氧化碳電化學腐蝕和SRB細菌腐蝕，因此在緩蝕劑研制及配方研究過程中，應主要針對這兩種腐蝕。以咪唑啉為主控制二氧化碳腐蝕，添加季銨鹽類控制細菌腐蝕，通過配方優化，進行緩蝕劑的優選開發。開發出的兩種緩蝕劑CG—9、CG—10現場試驗緩蝕率均達到85%以上。建議對于高含水油井推廣緩蝕劑防腐技術，定期對加藥效果進行評價，根據腐蝕情況及時調整加藥方案。

春光油田；緩蝕劑；腐蝕速率；現場試驗；效果監測

通過對春光油田產出液腐蝕因素進行分析可知，造成產出液腐蝕的主要原因是二氧化碳電化學腐蝕和SRB細菌腐蝕，因此在緩蝕劑研制及配方研究過程中，應主要針對這兩種腐蝕。以咪唑啉為主控制二氧化碳腐蝕，添加季銨鹽類控制細菌腐蝕，通過配方優化，進行緩蝕劑的優選開發。應根據金屬和介質的條件選用合適的緩蝕劑，緩蝕劑抑制腐蝕的能力可以通過緩蝕效率來評價。

1 緩蝕劑優選評價方法

（1）緩蝕劑配方初選。根據以往的研究和應用情況，選取14種緩蝕劑配方分別進行2個濃度的常壓靜態初選，初選結果表明，CG—9、CG—10兩種緩蝕劑的效果較好，可以進行下一步的動態評價。緩蝕劑評價依據《油田采出水用緩蝕劑性能評價方法（SY5273—2000）》。材質：J55試片；溫度：80℃；緩蝕劑濃度：100、300mg/L；試驗周期：7d；介質要求：自配水溶解均勻后充CO2至飽和；自配水裝瓶后加飽和亞硫酸鈉溶液10mL除氧。

（2）緩蝕劑高溫、高壓動態評價。將初選緩蝕效果較好的兩種緩蝕劑CG—9、CG—10進行高溫、高壓動態初選評價。試驗管材：J55試片；溫度：80℃；總壓：10MPa；流速：200r/min；緩蝕劑濃度：100、200mg/L；試驗周期：72h；介質要求：春光油田油井產出水，實驗前充CO2至飽和。通過動態評價可知，兩種緩蝕劑的防腐效果良好，濃度200mg/L時緩蝕率大于80%，可以應用于春光油田現場。

（3）模擬春光油田工況環境對緩蝕劑CG—9、CG—10進行實驗評價。模擬春光工況環境條件，對緩蝕劑CG—9、CG—10進行實驗，以進行其動態評價工作。試驗管材：J55試片；溫度：45℃；總壓：10MPa；流速：100r/min；緩蝕劑濃度：100、200mg/L；試驗周期：72h；介質要求：春光油田油井產出水，實驗前充CO2至飽和。由上述試驗可知，所開發的兩種緩蝕劑CG—9、CG—10在濃度100mg/L時緩蝕效果均達到80%以上，效果良好，可以滿足春光油田防腐的要求。

2 現場應用與效果

（1）設計緩蝕劑加藥方案。通過前期緩蝕劑的開發評價，選用效果良好的CG—9緩蝕劑進行現場防腐效果評價工作。在含水高的10口井進行現場加藥試驗，采取周期加藥方式，5天為一個加藥周期。根據室內動態評價結果，加藥濃度設定為200mg/L。緩蝕劑正常加注前，需要對油套管進行預膜處理，使緩蝕劑先在油套管表面上形成一層保護膜，以增強緩蝕劑的防護作用。因此，緩蝕劑加注一般包括預膜加注和正常加注兩階段，正常加注在預膜加注后的2～3日進行。預膜加注就是使緩蝕劑均勻地分布在鋼材表面，形成一層保護膜，將鋼材與腐蝕介質隔離開來。根據經驗，首次預膜的加量可選擇正常加藥的4～6倍，一次全部加入。緩蝕劑預膜期為2～3天，預膜加注量在1日內加注完。正常加注的加藥濃度：根據前期室內研究結果，現場試驗初步選擇緩蝕劑的加藥濃度為200mg/L（即0.2kg/m3）。實施后，根據井口腐蝕監測評價結果和腐蝕控制情況，再對加藥濃度進行適當的調整優化。

（2）進行緩蝕劑加藥效果監測。欲評價腐蝕防護措施的實施效果，需要進行油井腐蝕監測工作。5口現場試驗加藥井P206—14、P8—40、P8—20、P2—22、P2—15安裝了腐蝕監測裝置。

（3）試驗效果。對安裝腐蝕監測裝置的5口井，分別進行了加藥前、后的腐蝕試片取放工作，對比腐蝕速率變化情況。除P8—40井在安裝后不久關井，其他4口井在加藥后腐蝕速率均有顯著降低。對比兩次現場腐蝕監測的結果可以看出，P2—22和P2—15井的腐蝕速率均有大幅度的降低，腐蝕速率分別由加藥前的0.0926mm/a和0.0875mm/a降至0.0115mm/a和0.0083mm/a，降低率分別達到87.63%和90.56%，說明實施緩蝕劑加藥對腐蝕有很好的抑制作用，效果非常顯著。

3 結論及建議

（1）通過對春光油田產出液腐蝕機理及防治技術進行研究，開發出的兩種緩蝕劑CG—9、CG—10現場試驗緩蝕率均達到85%以上，能夠滿足該油田防腐工作的需要。

（2）由緩蝕劑防腐現場試驗及腐蝕監測工作情況可知，井筒投加緩蝕劑不但可保護油套管，還能起到保護單井管線的目的，建議對于高含水油井推廣緩蝕劑防腐技術，定期對加藥效果進行評價，根據腐蝕情況及時調整加藥方案。

（3）腐蝕監測是判斷腐蝕嚴重程度、考查評價腐蝕防護措施實施效果的有效手段，建議加強生產系統的監測力度、完善監測點、及時錄取腐蝕數據，為完善防腐措施提供依據。

（4）犧牲陽極可以在腐蝕嚴重、緩蝕劑控制效果不理想或重點防腐部位安裝，以提高防腐效果。

（5）注水系統中不含油，有溶解氧、細菌等的存在，與生產系統的腐蝕情況不盡相同。對注水系統的腐蝕與防治還需進一步深入研究，在滿足注水水質達標的前提下，應采取水處理技術和相應的防腐措施，以達到控制腐蝕和水質達標的目的。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.015