海上某油田L80-3Cr 油管腐蝕主控因素研究和防護方法評價

高曉飛，徐立前，劉 佳，鄒美初，楊 慶，林 冰

(1.中海石油(中國) 有限公司深圳分公司，廣東 深圳 518067；2.中海油常州涂料化工研究院有限公司，江蘇 常州 213016；3.西南石油大學化學化工學院，四川 成都 610500)

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在石油開采過程中，腐蝕是油田生產過程中最嚴重最普遍的問題之一，當設備發生嚴重腐蝕后，往往會導致設備結構失效從而引發各種事故，造成巨大的經濟損失[1，2]。油管服役的環境往往比較苛刻，影響腐蝕的主要因素包括:(1) 隨著鉆井深度的增加，油管會面臨高溫高壓環境；(2)地底環境復雜，往往含有H2S、CO2、高礦化度地層水等腐蝕性介質；(3)生產后期，隨著地層儲量降低，油氣產量下降，采用注水增產造成原油含水率升高，以及酸化壓裂造成的苛刻腐蝕環境。在嚴苛的服役環境中，油管容易發生腐蝕甚至穿孔，嚴重影響油氣井正常生產作業，威脅我國油氣能源安全，造成難以估量的經濟損失。

某油田自2008 年4 月投產，共7 個層位在生產，總井數24 口，動用地質儲量2 383.48 萬m3，累計產量1 089.5萬m3，日產油量937 m3，綜合含水97.8%。自2012 年以來，該油田幾乎每年都有油管發生腐蝕穿孔，腐蝕穿孔是導致停產修井的重要原因。自投產以來共修井34 次，因油管腐蝕穿孔導致的達17 次，占比50%。油管腐蝕穿孔嚴重限制了油田開發過程，影響油田的生產，造成重大經濟損失。該油田油管服役溫度77～90 ℃，地層壓力為10 MPa；CO2的含量在0.2 ～4.0 MPa 之間；H2S 含量較低，井口測得最高濃度為20 mg/L；綜合含水率達到95%以上。原采用N80 材質油管，2013 年后全部替換為L80-3Cr 材質。

油田中油井管柱的腐蝕受到采油工藝和工況的影響，如CO2、H2S 等酸性氣體的分壓、溫度、腐蝕介質的pH 值、離子種類和含量、介質的流速、流型[3]等均對管柱腐蝕產生重要影響。……