油井腐蝕結垢原因及防治措施研究

摘 要：油井腐蝕結垢是油田開采原油過程中比較常見的一個問題，特別是當油田進入開發(fā)的中后期，綜合含水逐漸升高，腐蝕結垢問題更加凸顯。腐蝕結垢不僅影響到油井的正常生產(chǎn)，同時也影響了油井的產(chǎn)量，嚴重時會導致油井頻繁作業(yè)。因此，必須對油井腐蝕結垢問題高度重視，有針對性的開展防治措施。本文通過對油井腐蝕結垢形成原因進行分析、梳理，找到相對應的防治措施，為我國各大油田的油井腐蝕結垢治理提供借鑒。

關鍵詞：油井;腐蝕結垢;成因;防治措施

0 引言

為了保證國家經(jīng)濟發(fā)展和社會進步，各大油田都加大了油氣勘探開發(fā)力度，隨著油田產(chǎn)液量、出產(chǎn)量的上升，油井腐蝕結垢成為油田開采過程中一個常見的問題，特別是當油田進入開發(fā)的中后期，綜合含水逐漸升高，腐蝕結垢的問題更加凸顯。腐蝕結垢所引起的油井泵卡、油管磨損等，不僅影響油井的正常生產(chǎn)，嚴重時會導致油井頻繁作業(yè)，同時也影響油井的產(chǎn)量，給油田的油氣穩(wěn)產(chǎn)和經(jīng)濟效益帶來很大損失。因此，必須對油井腐蝕結垢問題高度重視，有針對性的開展防治措施。通過對油井腐蝕結垢的實際情況進行統(tǒng)計，尋找腐蝕結垢的主要成因、規(guī)律，通過室內試驗篩選合適的化學藥劑，解決油井腐蝕結垢的問題。

1 油井腐蝕結垢情況

通過對各大油田油井的結垢情況進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)常見的垢主要是碳酸鈣和硫酸鈣等，腐蝕類型以細菌和氣體腐蝕為主。

碳酸鈣是油井最常見的一種垢，它與地層水的水型、礦化度有關，一般當壓力、溫度發(fā)生明顯變化時，容易在井筒中形成碳酸鈣垢。同時，油井產(chǎn)出液的pH值也直接影響碳酸鈣的沉淀。硫酸鈣的形成主要是油藏注入水中有較高含量的硫酸根離子，在壓力、溫度發(fā)生變化下，沉淀在井筒壁上。

細菌腐蝕主要是油井所產(chǎn)出的液中含有各種類型的細菌，這些細菌依附在管桿表面繁殖，并形成一層生物膜引起管桿的腐蝕。腐蝕細菌主要有硫酸鹽還原菌、鐵細菌和腐生菌等，其中以硫酸鹽還原菌危害最大。氣體腐蝕主要是原油從油層進入油井井筒內，會有溶解氣析出，溶解氣里面除了有甲烷等以外，還含有一定量的二氧化碳、硫化氫等氣體，二氧化碳、硫化氫等氣體都會對管桿造成腐蝕結垢[1]。

2 油井腐蝕結垢機理

各大油田的油藏儲層流體中含有碳酸根、硫酸根等離子，同時也含有很多類型的細菌，特別是硫酸鹽還原菌。油層中的硫酸鹽還原菌，因處于高溫、高壓和缺營養(yǎng)的環(huán)境中，無法大量繁殖而導致數(shù)量較少。當油井產(chǎn)出液從井筒底部舉升時，隨著壓力、溫度的明顯變化，硫酸鹽還原菌所處的環(huán)境越發(fā)適合繁殖，硫酸鹽還原菌數(shù)量大幅增加，開始對管桿泵等鋼鐵制品腐蝕，生成硫化亞鐵。硫化亞鐵與碳酸鈣等垢附著在管桿泵上，使得垢和鋼鐵壁之間成為硫酸鹽還原菌生長繁殖溫床，這加劇了管桿泵的腐蝕。

另外，產(chǎn)出液中的水以及其他離子與鋼鐵發(fā)生化學反應進一步加劇了管桿泵的腐蝕。硫酸鹽還原菌所產(chǎn)生的硫化亞鐵垢以及鋼鐵腐蝕，不僅會造成油井泵卡、泵漏、管漏等，影響油井的正常生產(chǎn)，嚴重時會導致油井頻繁作業(yè)，增加油田企業(yè)的作業(yè)成本[2]。

3 油井腐蝕結垢防治措施

3.1 油井酸洗措施

硫酸鹽還原菌腐蝕鋼鐵制品生成的硫化亞鐵或碳酸根離子析出后形成的碳酸鈣等垢，都與酸能發(fā)生化學反應。因此，可以通過定期加入配比好的酸溶液去除井筒內管桿泵上的垢。多種類型的垢與酸溶液發(fā)生化學反應會產(chǎn)生一些有毒有害氣體，容易給施工人員造成人身傷害，在做好防護工作的同時，可以在酸溶液中加入一定量的氧化劑，用以去除硫化氫。酸洗是油井腐蝕結垢后的防治措施，僅僅是一種治標的措施，而不能治本。

3.2 殺菌劑、阻垢劑措施

殺菌劑的選擇不僅要有良好的殺菌效果，而且要考慮其他因素，比如殺菌劑要性能穩(wěn)定、方便保存;易溶于水;毒性較小，對環(huán)境無污染;殺菌劑要有表面活性，能殺死垢和井筒壁之間的細菌;殺菌劑的殺菌效果不能受油井日產(chǎn)液量大小影響。同時，阻垢劑應按照一定比例與殺菌劑一起加入到油井中。

殺菌劑和阻垢劑一般從油井套管中加入，加藥量要根據(jù)油井的腐蝕結垢程度、日產(chǎn)液量及性質等綜合決定，保證藥劑發(fā)揮作用的同時，盡可能節(jié)約藥劑投入。對于地層能量組、產(chǎn)量較高的油井，一般采用連續(xù)加藥的方式;對于地層能量虧空、低產(chǎn)低效的油井，主要采用周期加藥的方式[3]。

4 結束語

油井腐蝕結垢的危害在油氣集輸以及注水系統(tǒng)等方面有著足夠的認識，而油井的腐蝕結垢問題往往容易被人們所忽視。通過對油井腐蝕結垢的實際情況進行統(tǒng)計，尋找腐蝕結垢的主要成因、規(guī)律，通過室內試驗篩選合適的化學藥劑，解決油井腐蝕結垢的問題，延長油井的檢泵周期，提高油田老井日常管理水平，為油田降本增效提供科學有效的技術支持。

參考文獻：

[1]李軍珠.汊澗地區(qū)油井腐蝕原因及預防措施[J].內蒙古石油化工，2013，20：41-44.

[2]韋良霞，肖英玉，曹懷山，等.純化油田油井腐蝕、結垢原因分析及治理措施[J].石油與天然氣化工，2004， 33（2）：127-133.

[3]紀艷娟，王志明，徐衛(wèi)華.安徽采油廠油井腐蝕結垢分析及對策[J].石油化工應用，2010，29（2-3）：122-125.

作者簡介：

李海東（1984- ），男，漢族，甘肅省環(huán)縣人，采油高級工，主要從事采油工作，方山采油作業(yè)區(qū)鎮(zhèn)四聯(lián)合站副站長。