鐘市油田注水井防腐防垢技術(shù)探討

文小明 方正梁 周健（中石化江漢油田分公司江漢采油廠， 湖北 潛江 433123）

鐘市油田注水井防腐防垢技術(shù)探討

文小明 方正梁 周健（中石化江漢油田分公司江漢采油廠， 湖北 潛江 433123）

采油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與油田注水息息相關(guān)，注水井日益嚴(yán)重的腐蝕結(jié)垢問(wèn)題引起了專業(yè)人員的注意。本文以鐘市油田的專業(yè)調(diào)查為基礎(chǔ)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析，找出了鐘市注水的腐蝕結(jié)垢影響因素以及相關(guān)的處理控制方法，希望給專業(yè)人員一定的借鑒。

油田；注水井；防腐防垢；技術(shù)

1 注水井的腐蝕結(jié)垢影響要素

（1）腐蝕速率檢測(cè) 為了對(duì)鐘市油田注水井的腐蝕情況進(jìn)行分析，在實(shí)驗(yàn)室做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并且采集了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析，得出相關(guān)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)方式為室內(nèi)掛片方式，選用的實(shí)驗(yàn)材料是碳鋼J55鋼片，材料尺寸為50X10X3Xφ6mm，由于鐘市油田注水井的注水層的溫度范圍大概在33℃和38℃之間，所以實(shí)驗(yàn)將40℃作為實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)溫度，最大程度地保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，碳鋼在鐘市注水中的腐蝕速率為0.1456mm/ a，根據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，這種腐蝕速度屬于嚴(yán)重腐蝕，而且注水的結(jié)垢現(xiàn)象較為嚴(yán)重。

（2）水質(zhì)分析 為了對(duì)導(dǎo)致鐘市注水腐蝕性較大和較易結(jié)垢的原因進(jìn)行分析，工作人員對(duì)注水井的注水水質(zhì)情況進(jìn)行了分析測(cè)試，水質(zhì)測(cè)試結(jié)果見表1。注水的pH值為6.8，注水呈弱酸性，水樣的礦化度高，粒徑中值較大，而且水樣的懸浮物含量、含硫和細(xì)菌含量都超過(guò)了國(guó)家規(guī)范中水質(zhì)的相關(guān)規(guī)定。

表1 水質(zhì)測(cè)試結(jié)果

表2 離子含量測(cè)試結(jié)果/（mg/L）

（3）注水化學(xué)成分研究

根據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)范中的研究方法，工作人員對(duì)注水的化學(xué)成分進(jìn)行了測(cè)試分析，注水的鈉離子、氯離子含量高，各離子含量測(cè)試結(jié)果見表2。對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析表明，水中含有的礦化物質(zhì)較多，其中存在的陽(yáng)離子大多為鈣、鈉離子，其中含有的陰離子大多為碳酸氫根、硫酸根等多種離子。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鐘市注水的水型是Na2SO4型，這就是鐘市注水結(jié)垢的主要原因。

2 注水井防腐防垢控制方法

為了對(duì)鐘市油田注水井防腐防垢控制方法進(jìn)行研究，針對(duì)鐘市注水礦化物高、含硫以及細(xì)菌含量高，通過(guò)之前實(shí)驗(yàn)的研究以及結(jié)垢影響因素研究，可以設(shè)定如下研究方案，向采樣的注水中投入適量的緩蝕阻垢劑以及除硫劑和殺菌劑，達(dá)到控制水樣腐蝕結(jié)垢性質(zhì)的主要目的。

（1）篩選緩蝕阻垢劑 本次實(shí)驗(yàn)采用的緩蝕阻垢劑主要為WT-304，這是由于這種物質(zhì)具有無(wú)毒無(wú)害性，并且屬于易溶物質(zhì)，在注水中的緩釋阻垢效果較好，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)注水中加入濃度為50mg/L的緩蝕阻垢劑WT-304，注水的腐蝕率得到了有效控制，能夠符合國(guó)家有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。

（2）篩選除硫劑 向鐘市水樣中加入適量硫酸亞鐵銨和硫化鈉，再分別加入不同的氧化劑H2O2、KMnO4，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比兩種除硫劑對(duì)硫離子和亞鐵離子的去除率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3和表4。根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)論，當(dāng)向注水中加入80mg/L的H2O2溶液時(shí)，亞鐵離子、硫離子的有效去除率分別可達(dá)到96.6%和94.9%。

表3 不同濃度的H2O2、KMnO4對(duì)亞鐵離子的去除率

表4 不同濃度的H2O2、KMnO4對(duì)硫離子的去除率

（3）篩選殺菌劑 為了將注水中的殺菌劑達(dá)到最大的效果，工作人員進(jìn)行了多種殺菌劑的選擇，并且將篩選出來(lái)的殺菌劑進(jìn)行了復(fù)配，根據(jù)殺菌性能以及投資成本等多種因素的綜劑為FX-6/SS-304，該殺菌劑能菌）、鐵細(xì)菌和TGB（腐生菌），緩

3 防腐防垢效果分析

根據(jù)上文做出的實(shí)驗(yàn)，以及相關(guān)人員對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行的分析，在鐘市的注水水樣中投入濃度為50mg/L的WT-304作為緩蝕阻垢劑，濃度為80mg/L的H2O2作為除硫劑，濃度為100mg/L的FX-6/SS-304作為殺菌劑，能夠使鐘市注水達(dá)到國(guó)家規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)調(diào)查研究和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鐘市注水中礦化物含量、硫、細(xì)菌以及成垢離子的含量都是油田注水成腐蝕結(jié)垢的重要原因。工作人員對(duì)緩蝕阻垢劑、除硫劑以及殺菌劑進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在鐘市油田的注水中投入緩蝕阻垢劑、除硫劑以及殺菌劑三種物質(zhì)，能夠有效控制注水井的防腐結(jié)垢現(xiàn)象，如果將這三種物質(zhì)相互配合會(huì)進(jìn)一步增加注水井的防腐防垢效果。

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