油水井井筒腐蝕結垢的治理對策

常宏武，霍春艷

（延長油田股份有限公司寶塔采油廠，陜西延安 716000）

油水井井筒腐蝕結垢的治理對策

常宏武，霍春艷

（延長油田股份有限公司寶塔采油廠，陜西延安 716000）

近幾年，人們對石油的依賴越來越強烈，油氣需求量逐漸加大。隨著油氣的不斷開采，井筒又處在工作環境比較惡劣的情況下，加上時間累積使得油井的井筒上面產生水垢，這些水垢不及時處理就會使井筒腐蝕，使其使用性能大幅降低。為了解決這一問題，首先要研究油田在開采過程中井筒腐蝕產生的機理，然后再研究解決防腐蝕的技術。因此圍繞井筒產生腐蝕的機理和對防腐蝕技術的研究這兩點進行闡述，并提出解決這些問題的一些具體措施。

油井；結垢機理；井筒；腐蝕結垢；治理措施

1 油水井井筒的結垢機理

細菌腐蝕是結垢的主要原因。以硫酸鹽還原菌做一下簡單的分析，硫酸鹽中存在著硫酸根，這種硫酸根的生存環境是地下水層中，這種菌一般情況下會隨著采出的油液和水在機械作用的情況下不斷的被提出來，這種菌的外界溫度、流速和壓力與在地下水層中所處的情況發生了變化，其生活環境發生了變化，伴隨著硫酸菌將會大量的繁殖，這種硫酸菌的數量將會急劇上升，這種菌的數量增多將會使井筒發生嚴重的腐蝕，這種菌腐蝕井筒之后將會產生一種含硫的化合物，比如硫酸鐵等。這種菌的一系列變化，其產物將會在井筒壁的表面積累的越來越多，這樣就形成了水垢層。另外污垢下的菌類也會發生大量繁殖的行為，伴隨著出現的問題是菌類分泌黏液也會增多，這樣就會使結垢變得越來越嚴重。

除以上分析的菌類會使井筒產生腐蝕并且結垢外，還有一個外力的作用比如流速，也會造成井筒的腐蝕和結垢。與那種處于靜止環境下的環空來比較，像這種井筒內壁遭受到的流體流速的影響很大，如果降低流速后，油管結垢的概率會比之前明顯加大，特別是在結構突變的部位，這種現象會變得更加突出。比如在井筒的拐角處或者是管道的連接部位，在這些突變部位處發生結垢會更加明顯而且變化會很大。

在油管處發生結蠟是第三種造成井筒結垢和腐蝕的作用。原油在井筒里面是自上而下的流動，這種原油在流動的過程中還不斷的向周圍環境中散熱，原油本身當中存在著一種比較特殊的物質，就是以上提到的油蠟，原油在流動的時候所散發的熱量低于這種蠟的初始結晶的溫度時，這種蠟晶微粒在油流的過程中將會不斷的在其表面顯示出來，這樣就造成了結垢現象。這種由于油井結蠟的作用造成的結垢一般是在離井口比較近的地方，并且是在初始結蠟的點開始，井筒向上的部位，結蠟的厚度會不斷的增加。

2 井筒防護的幾點措施

通過以上對油水井井筒結垢機理的分析和對井筒產生腐蝕現象的研究，可以采取以下三點措施來進行井筒的防護。

第一點是采用耐腐蝕的材料。在選用材料時要選用含有Cr、Mo元素的合金，同時含有的S和P元素比較低的耐腐蝕的玻璃管材或者是耐腐蝕的合金管材，選用這種材料可以使管柱的抗腐蝕能力增強，從而可以減少結垢的產生。材料中增加Cr的含量可以使鈍化膜的結構更加穩定，而增加Mo的含量可以使可以適當的減少Cl離子的破壞，另外可以降低由于大氣中的分子對油管造成的腐蝕。

第二點就是在井筒的內壁側涂層，在選用MPS這種涂料時，一般具有以下優點，它的耐熱性非常好，一般可以在1 700℃以上的環境下使用，對這種材料進行適當的處理之后，還可以在溫度高達2 000℃以上的環境下使用。并且具有很好的耐化學性，至今為止，還未發現比這種材料在有機溶劑中溶解層更高的溫度，它還有一個優點是在這種高溫下仍可以保持自己的這種優異的機械性能，它不但有高強度還有良好的剛性，并且它的表面的硬度也很高，經過有關部門對此材料做的評估，它的耐腐蝕性比國外同種材料要高出10倍左右，所以在高腐蝕的環境下很實用。用這種材料作為油管，不但可以使管與管道之間的流動阻力減少，還可以使在濕潤環境條件下的井筒內壁承受可變的承載力。另外這種材料本身存在疏水性和疏油性，這樣對防結蠟或者結垢都會起到一定幫助。

第三種就是電化學保護法。這種電化學保護法主要是通過化學中的電化學之間的反應來進行防護，這種反應是通過來犧牲負極的方法來保護正極，在酸性條件下的地下液體環境中時，這種犧牲陽極而保護陰極的這種措施并不適合在這種條件下，采用這種保護措施將使陰極油腐蝕保護層，所以這種電化學保護法并不適用于惡劣的環境下，比如在深井中就起不到保護的作用。

目前常用的一種治理措施是磁處理技術措施，在結垢的水井中安裝磁防垢器，它是主要通過磁場的作用，對溶液中的離子產生一定的作用，這樣就使水中的鈣和鎂鹽類的垢物的結晶變換為顆粒形狀的晶體，從而使堅硬的結垢體不能附在井筒的內壁處，然后這些小的顆粒晶體會沉于底部，隨著排污一起排出去。

3 結束語

如今我國油田所處的階段是高含水階段，在我國各個油田，油水井井筒發生腐蝕結垢的現象很普遍，通過以上對油水井井筒結垢機理的分析和對井筒腐蝕現象的研究，分析了三種井筒防護的措施，根據現場的實際情況，通過對井筒腐蝕和結垢現象充分了解，采取相適應的防護方法對井筒進行防護。

[1] 劉濤.新型油井防垢工藝的研究與應用[J].內蒙古石油化工，2003，29（2）：159-160.

T r e a t me n t Me a s u r e s f o r C o r r o s i o n a n d S c a l e o f We l l s i n O i l-w a t e r We l l s

Chang Hon-wu，Huo Chun-yan

In recent years，people rely more and more on oil，so that oil and gas demand gradually increased.With the continuous exploitation of oil and gas，the wellbore is in the harsh working environment，coupled with the accumulation of time so that the wells above the wellbore scale，these scale is not timely treatment will make the wellbore corrosion，so that the use of performance signif i cantly reduced.In order to solve this problem，we must fi rst study the oil fi eld in the mining process of the mechanism of wellbore corrosion，and then to solve the anti-corrosion technology.In this paper，the mechanism of corrosion around the wellbore and the study of anti-corrosion technology are discussed，and some concrete measures to solve these problems are put forward.

oil well；scaling mechanism；wellbore；corrosion and scale；control measures

TE358

A

1003-6490（2017）08-0044-01

2017-06-06

常宏武（1979—），男，陜西延安人，工程師，主要從事采油工作。