油水井防腐防垢治理策略分析

肖宇婷

（大慶油田第四采油廠第三油礦六區一隊，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

油水井作為石油開采必需建設的勘探輸油通道，需要在精密計算后進行開通，開通后地下的油層、氣層與水層動態平衡被打破的同時能夠對原油進行開采。正因原油開采時間較長，油水井會由于pH值、泥垢、微量元素等的影響產生腐蝕和銹垢，因此處理油水井腐垢能保證油水井不被其影響，確保原油的質量與開采順利程度。

1 油水井與其防腐防垢概述

油水井即為開采石油，通過精準地質勘探與綜合計算測量之后得出油田開發規劃后，在確定的布井系統下開鑿的孔眼，其深度直達油層所在位置能為石油的提取與運輸提供充足的空間。油水井使用過程通常為向井內深入油層套管使套管與井壁形成環形空間，以此來維持井壁與打開的油層、水層、氣層的平衡，隨著開采的需求變化，使用射孔槍打開油層形成石油運輸管道，將原油提出到地表供后續使用。地下水層的水存在礦化程度較高的情況，并且隨著油水井使用時間與油田開發時間的延長，油水井中的綜合含水率逐漸提升。因此為防止油水井腐蝕結垢等情況的發生，減少腐垢對油水井及各種生產設備的影響，降低腐垢對原油正常開采進程的相關損失，需要從油水井產生腐垢的根源出發，通過對油水井腐垢原因的探索來發掘相應治理措施[1]。

2 當下油水井進行防腐防垢的障礙

2.1 水質對污垢的影響難以控制

油水井的開通會直達地下油層、水層與氣層，隨著開采時間的加長，地下水質會因環境自身或者外部因素出現一定的變化。對油水井來說，結垢可能出現由地下各層至井筒再至地面集輸系統的任何地方，同時由于油水井在地下采集出的液體會由井筒送達至地表，液體中包含的介質里面會包括各種有機物、二氧化碳等離子，同時會夾帶細菌、泥沙等雜質，這些離子、雜質會使運輸管道與油水井的井壁出現結垢的現象[2]。通過對水中的成分進行分析，可以發現當水中出現氯離子與碳酸氫根離子數量較多時便會出現結垢現象，在油水井使用過程中難以對水層中的離子含量進行相應控制。

2.2 酸性物質與PH值影響較大

在油水井的使用過程中，酸性物質與pH值對其的使用同樣存在較大的影響，油水井內部的環境較為復雜，氣層可能會含有酸性物質、內部環境可能會滋生硫酸鹽還原菌等物質，酸性氣體與硫酸還原菌等物質的存在會使采油及其輸送系統所處的環境處于硫化物較多的情況，pH值較高便會對采集系統、運輸管道等產生相應的腐蝕，同時硫化物與還原菌的復合物同樣會導致輸油管道堵住等情況出現。

2.3 對油水井保護措施不及時

油水井使用過程中，已經明確導致油水井出現腐蝕與結垢現象的因素后，并沒有加強對油水井的相應保護，缺少對保護油水井采集管道與運輸系統保護措施研究。在沒有加強防治腐蝕與結垢的相應保護措施時，油水井的運行會一直受到相應腐垢的影響。

2.4 對油水井的腐垢程度監管不到位

在石油開采使用油水井的時候，對地下油、氣、水層的檢測并不到位，在當下油田開采過程中仍然采用較為傳統的檢測石油位置、地下環境壓力、熱度等情況，而缺少對油水井內部水質、氣體等局部環境的變化檢測。酸性環境與導致導管結垢的物質便會因為沒有被外部制止而不斷對油水井內部環境進行破壞，進而降低。

3 采取油水井防腐防垢治理的措施

3.1 依據水質選擇相應的除垢劑

為改善油水井被腐蝕與結垢對后續開采與運輸的影響，需要先改變導致油水井出現腐蝕與結垢的環境，根據油水井所在的地區環境不同、水質不同等采取相對性的治理措施，在確保環境不受到污染與破壞的情況下進行污垢清理與腐蝕修復。

例如，在自然環境偏酸性地區，通過投放相應無污染的堿性物質到油水井之中，營造中性平衡采集環境，對已經腐蝕的采集運輸部分分階段取出并進行維護或者替換，在替換過程中可以對其進行抗酸性腐蝕保護膜的涂刷或者直接安裝能夠防止強酸腐蝕的零部件。為解決油水井中的污垢，通暢原油的采集與運輸，可以根據油水井所在的環境以及水質中各種成分的含量來選取PAPE、HEDP、PAA三種藥劑，根據相應比例調配制作出相應的緩蝕阻垢復配劑，PAPE、HEDP、PAA等均屬于無毒無害無污染并且能夠充分溶解于水中，能夠較好地緩解油水井中各個系統的腐蝕情況與結垢情況的藥劑。除將除垢緩解腐蝕情況的藥劑投放至水中，為減輕油水井的結垢現象，對其后續的環境維持進行相應治理，可以對油水井水質中的氯離子與碳酸氫根離子等致垢離子進行含量的檢測，依據所檢測得出的數據在水中投放相應的離子調和劑，為后續的開采活動提供較為均衡無污染的少垢環境。

3.2 及時關注油水井的環境因素

隨著油水井內部增加到中高含水時期后，向油水井放置的套管便會出現嚴重的結垢與腐蝕現象，進一步造成機采井故障增加，為原油開采造成困難，降低石油開采的工作效率。在油水井的使用過程中，為治理運輸管道與系統的腐垢現行并防護減少腐垢出現，需對油水井的內部水質、氣體等進行相關的關注，建立完善環境監測系統，提升油水井工作效率。

例如，可以在油水井傳統的檢測系統中增加對水質、氣體、溫度的檢測，對水質的檢測主要側重氯離子、碳酸氫根離子、細菌含量、泥沙含量、酸性物質與酸性菌群等物質的檢測，而對于氣體檢測則更需要側重檢測繪制油水井中氧氣、二氧化硫、硫化氫等各個氣體物質的比例圖，通過餅狀圖來充分展示井內部的氣體環境；在溫度檢測時則需要每隔3h便進行自動溫度檢測并形成相應的折線圖。在各個數據采集后匯集成相應的油水井內部環境數據庫，為腐垢治理與防治提供更加準確的數據基礎。同時在檢測中可以形成專項檢測小組，請掌握油水井內部腐蝕、結垢、開采、運輸等相關知識的綜合性人才來進行油水井的內部環境關注，從基礎保證開始，助力后續原油的開采。

3.3 加強對油水井的保護

為緩解油水井的被腐蝕程度，需要加強對油水井中各個裝置的保護，通過更換耐腐蝕的采集運輸管道、安裝抗腐蝕防結垢并且能夠與四周地層向融合的井壁保護材料、定期涂刷保護層等方式進行保護。當油水井出現腐蝕部分后，可以將被腐蝕部分分層次取出并替換成由耐強酸腐蝕的材料所建造的相應裝置，或者清洗掉被腐蝕的部分，對被腐蝕區域進行相應補充并涂刷防止酸性物質腐蝕的保護層。為從根本保護油水井的正常運行，可以在油水井建造額工。同時在治理油水井的腐蝕與污垢的情況時，可以通過加強科技投入，研發多種新型緩解腐垢的方式，同時研發新型緩解污垢與腐蝕的微型機器人來協助油水井內部平衡的維護。例如，可以加大科研力度與資金投入研發新型油水井污垢處理微型機器人，在對井內環境充分檢測后，在把握產生污垢的管道位置后將微型機器人投入井中，通過對微型除垢機器人的操作精準且高效的剔除井內產生污垢的部分，減少治理污垢耗費的人力與物力，提高開采石油工作效率。

4 結語

加強對油水井腐垢的治理與預防，可通過依據油水井所處環境的水質選擇相對應無毒無害的除垢劑、及時關注油水井周圍微量元素等環境的變動情況、加強對油水井的保護措施、加大科研投入力度研發有經污垢檢測與治理維護的相關系統等措施，加強油水井內部的環境質量，助力原油的開采。