低渗透油田油井腐蚀结构研讨及预防方案
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油田多为注水开发低渗透油田，由于地层水和注入水的热力学不稳定性和化学不相容性，以及采油过程中压力、温度等一系列因素的变化，往往造成油井井筒、地面系统的腐蚀、结垢问题，给生产带来极大危害。自油田投入开发以来，油井腐蚀、结垢现象逐渐严重。目前，全区619口油井中腐蚀、结垢井已达234口，占全区总井数的37.8%。
2腐蚀、结垢机理研究及除垢方法
2.1腐蚀、结垢机理研究
经过对14油井腐蚀、结垢产物进行分析，确定腐蚀、结垢类型，大致分为三种，矿物质垢、铁垢和CaCO3垢。其矿物质垢主要是由油层矿物运移作用形成的Si、Al化合物所构成，这些化合物不易溶于酸。其铁垢可能是油田水对采油设备的腐蚀、硫酸盐还原菌的腐蚀、二氧化碳的腐蚀和硫化氢的腐蚀等过程引起结垢。CaCO3垢主要是地下水中含有大量的钙离子，在采出过程中，地层水进入井筒后随着压力的降低，二氧化碳分压下降，造成碳酸盐溶解度下降，由于，水中溶解的碳酸根及钙离子产生过饱和现象，就会有数个分子聚集形成晶核，当晶核大于临界直径时，开始有碳酸钙析出，而结垢。
2.2除垢方法
1）化学法防垢。化学法防垢只要使用防垢剂，它能抑制晶体垢的生成和聚集，因此能防垢，防垢剂的作用机理是选择防垢剂的理论依据。在化学防垢方法中，主要采用点滴法、周期加药法等。
2）物理法防垢。主要有以下几种：
维持地层压力防垢：地层压力下降是碳酸钙垢形成的一个重要原因。随着CO2分压升高，CaCO3溶解度也随之上升，因此碳酸钙垢沉淀相应减少。
憎水涂层防垢：在管线和设备的表面涂敷憎水涂层，使管线和设备表面无法沉积盐垢。
磁场和声场防垢：结垢过程是无机盐垢晶体生成、生长发育的过程，而超声波、磁场、电场所产生能量可以阻止无机盐垢晶体生成、生长发育。因而对易结垢部位进行超声波、磁场、电场处理，就可以实现防垢。
3现场试验
1）试验井腐蚀、结垢机理的确定。州40-38位于低渗透油田腐蚀、结垢严重地区，砂岩厚度4.9m，有效厚度1.0m。于2006年11月14射孔投产。截止2010年年底，共作业6次，其中3次作业是因为上凡尔罩腐蚀断。1次作业因为垢卡，2次作业是由于结垢导致固定凡尔漏失。在第五次作业时发现，上凡尔罩腐蚀断裂，抽油杆腐蚀严重。把腐蚀严重的抽油杆部分化验，得到的垢样分析结果是垢样中矿物质为HCl不溶物，含量较高。为此对州40-38做了腐蚀挂片实验，确定腐蚀速度。州40-38注入的是清水，为了做对比，同样也取了回注污水做腐蚀挂片实验。首先取注入清水、州40-38产出水、回注污水各一瓶，分别投放腐蚀挂片，然后封好瓶口，在恒温环境中，一段时间后进行检测。发现清水的腐蚀速率是0.04mm/a，州40-38产出水的腐蚀速率是0.05mm/a，而回注污水的腐蚀速率仅为0.003mm/a，相差近17倍。可见注入清水和州40-38产生水都具有一定的腐蚀性。
判断试验井州40-38为高氯根腐蚀。腐蚀、结垢机理如下：
①水中的矿化度、氯离子、二氧化碳等腐蚀性介质与的钢材表面充分接触造成相对均匀的腐蚀，由于地层压力的存在，二氧化碳在井底水中呈现饱和或过饱和溶解状态，CO2在水中电离：CO2+H2O=H++HCO3-。②由于水中大量的溶解CO2导致上述反应倾向公式的右侧，H+量较多，水体呈酸性，导致腐蚀的发生。③由于大量氯离子的存在，加之H+量较多，可以视同为一定浓度的盐酸腐蚀的存在。
2）防治对策。州40-38进行第六次作业时发现，活塞上凡尔罩腐蚀断，全井管腐蚀、结垢都比较严重。因此对州40-38进行了腐蚀、结垢治理，确定固体与液体缓蚀防垢剂相互结合使用，来达到最好的腐蚀防垢效果。固体缓释颗粒腐蚀抑制剂含有脂肪胺类、聚多胺类和无机抗点蚀剂等高效缓蚀剂；药剂中还含有机膦酸等钙离子螯合剂，可有效抑制钙、镁等碱土金属离子形成的硬垢；含有的聚羧酸分散剂成分还可随着碳酸盐晶体的增长进入晶格内部，使晶格发生错位，致使硬垢变软。液体缓蚀阻垢剂，主要由缓蚀成分、阻垢成分、辅助剂构成。
3）井筒套管加药技术。井筒加药是一种预防措施，一般在井筒中加入阻垢剂、杀菌剂或缓蚀剂，减缓钢铁的腐蚀并防止垢物的产生。常采用两种加药方法：一是在套管内定期加药；二是在套管内连续加药。州40-38采取的是第一种方法。
在州40-38下泵前，先在井筒里添加固体药剂30kg，作业开抽后10天加一次5‰（液体药剂用量5kg）浓度的液体药剂。固体药剂每隔一个月再加30kg。在加药55天后，取州40-38油井产出水做矿化度分析，发现pH值为7，为中性。
4）取得效果。从检泵开抽以来，州40-38已经正常生产105天，共加固体药剂3次，液体药剂9次。州40-38是腐蚀、结垢非常严重的井，根据现在的加药量计算，一年的加药费用约为1万元，远远少于一次作业费用，并且延长了杆、管、泵的使用寿命。
4结束语
州40-38井现场试验取得了很好的效果，为扩大试验范围，综合治理低渗透油田腐蚀、结垢严重的油井，奠定了良好的基础。同样，打破了传统单一的只加固体缓蚀防垢剂或者液体缓蚀防垢剂的做法，加药的时间在下泵以前，从根本上解决了问题，达到了缓蚀防垢的目的。