單14塊碳纖維抽油桿腐蝕治理研究與應用

安源

摘 要：隨著油田進入深入開發階段，油水關系復雜，部分油井井筒腐蝕結垢、管桿偏磨現象突出，而這類油井在進行防治措施時往往僅從單一方面考慮問題，或進行單獨的抗磨副偏磨治理，或進行單一的陰極保護器腐蝕治理。單14塊目前就面臨這一問題，常規的工藝措施已經不能適應該區塊目前的復雜情況。為保證油井正常生產，采用井下防腐、防偏磨配套工藝成為必不可缺的手段。

關鍵詞：腐蝕；碳纖維；綜合配套

1區塊現狀

1.1地質概況

單14塊東與單18塊相鄰、西北與單6塊接壤，南靠濱南大斷層與濱南油田相鄰，構造位置位于東營凹陷與濱縣凸起之間的過渡帶。目前本區塊鉆遇沙三上、沙三中、沙三下、沙四上四套含油層系，主要含油層系沙三下、沙四上。

單14塊沙四段儲層為半深湖相沉積，巖性比較細，以細砂巖、中砂巖為主，泥、灰質膠結，分選系數1.64，粒度中值0.17mm。

該塊沙四段取芯井單14-20井，化驗分析孔隙度樣品49塊，滲透率48塊，殘余油水飽和度2塊，碳酸鹽含量15塊。巖芯分析沙四段平均孔隙度為20.9%，平均滲透率53.4×10-3um2，平均殘余油飽和度41.1%，碳酸鹽含量3.1%，泥質含量2.4%。依據17口多功能測井資料，沙四上平均孔隙度18.9%，平均滲透率為86.2X10-3um2，平均泥質含量17.1%。

單14塊沙四上地面原油密度0.9169-0.852g/cm2，平均0.8904g/cm2；地面原油粘度576.7-8mpa.s，平均粘度149.8mpa.s；凝固點13-30℃，平均22.6℃。原油性質平面變化不大，而縱向上變化較大。該塊沙四上地層水總礦化度是95714mg/l，Cl—含量57799.8mg/l，水型為CaCl2。

1.2開發現狀

該區塊經歷了三個開發階段：1994年1月-1997年4月為彈性開發階段；1997年7月-2006年2月為注水開發階段；2006年2月-目前為細分層系注水開發階段。2006-2007年針對根據單14塊生產中各砂層組層間矛盾突出的問題，對單14塊進行了細分層系調整。目前區塊主要存在以下三個方面的問題：

（1）儲層見水，出水層位認識不清。隨著開發的不斷深入，原油的含水率不斷上升，實施產液調整是實現有效開發該油藏的重要手段之一，但是由于該區塊細分層系開發后，油井出現了單向見水，且趨向多層見水，層間矛盾逐漸加大，由于出水層位認識不清，嚴重制約了找堵水技術現場措施效果。

（2）腐蝕加劇，管桿泵狀況日趨惡化。該區塊產出液水型主要為CaC12型，總礦化度為（7.412～14.671）×104mg/L，陽離子主要是：Ca2 +、Na+、Mg2 +，陰離子主要是：C1-、SO42-、HCO3-，PH值在5.7～8之間，產出液造成管桿腐蝕嚴重。油井管桿偏磨不僅僅是兩種金屬因摩擦產生的磨損，還包含有許多電化學腐蝕的原因，特別在含水較高的油井中由于地層產出水礦化度高，使油管和抽油桿始終處于一種強電解質中。油管、抽油桿、抽油桿接箍等不同材料的金屬在地層液的強電解質中，產生電化學腐蝕。由于抽油桿接箍的材料相對抽油桿、油管不同，使抽油桿接箍成為電化學腐蝕的陽極被腐蝕，其機械性能大幅度下降，而使磨蝕速度加快。統計2014年腐蝕躺井33口，較2012年的26口上升了26.9%，腐蝕狀況明顯加劇。

（3）工藝單一，治理措施單打獨斗。隨著油田進入深入開發階段，油水關系復雜，部分油井井筒腐蝕結垢、管桿偏磨現象突出，而這類油井在進行防治措施時往往僅從單一方面考慮問題，或進行單獨的抗磨副偏磨治理，或進行單一的陰極保護器腐蝕治理。統計2011～2014年間經過治理的油井，由于治理工藝單一出現再次躺井的井數為46口，占治理井數126口井的36.5%。常規的工藝措施已經不能適應該區塊目前的復雜情況。

2配套模式

為保證油井正常生產，采用井下防腐、防偏磨配套工藝成為必不可缺的手段。碳纖維連續抽油桿具有質量輕、抗拉強度大、耐腐蝕等特點，在油井應用能夠具有深抽提液、桿柱防腐延壽技術優勢，是動用深井、腐蝕井油氣資源的有效手段之一。因此，為了延長碳桿舉升有效期、更好發揮碳纖維抽油的技術優勢，選取濱南采油廠單14塊開展碳纖維抽油桿腐蝕老化性能評價研究，形成適用于單14塊的碳纖維連續抽油桿應用配套模式。管柱配套模式：①長沖程抽油機配碳纖維連續桿及大直徑防腐加重桿（38/42）、防腐抽油泵； ②長沖程抽油機配碳纖維連續桿及泵下加重防腐抽油泵、加重桿。上述兩種防腐配套模式基本解決了泵上桿柱腐蝕的問題。

3現場應用

截止2017年底在單14區塊等等腐蝕區塊實施6口井，首口井超原生產周期660天，其他5口井正常生產，單井日增液7.0t，日增油0.8t。

應用井例：濱南S14-9井產出液礦化度達61535.23mg/l，之前因腐蝕停井，之前平均檢泵周期180天。更換碳纖維連續抽油桿試驗，實施措施后作業一次，發現篩管結垢，碳桿未出現問題，原井繼續使用，周期為851天，較之前延長了660天，百米噸液耗電降低0.17KW.h/100m，桿的作業頻次降低1.36次，年減少占井周期14天，年節約費用21萬元。

4結論讓認識

1、碳桿桿體耐久、偏磨性能試驗評價表明，碳桿可以在油井環境中長期使用；

2、在防腐治理時應整體考慮、綜合配套，配套防腐泵、防腐型包覆加重桿等技術，充分發揮碳桿防腐延壽的技術優勢。

3、項目實施期間應用6口井，平均日增液7.0m3/d、日增油0.8t，且繼續有效運行，防腐效果顯著。

參考文獻

[1]張琪，采油工程原理與設計，2000