油井用固体颗粒缓蚀剂应用研究

油田开发进入中后期,井筒腐蚀严重。针对现场井口加注液体缓蚀剂劳动强度大、利用效率低、防护效果有限的问题,如何提升防腐效果、延长投加周期成为新的课题。近几年固体微胶囊缓蚀颗粒呈现良好发展势头,利用密度大于水的特点,一次加注,药剂在井底缓慢释放,平均释放周期可达到90 d,不仅降低劳动强度、提高药品利用效率,同时可有效解决井下机械加药装置需要起管柱作业,有效期短,成本高的问题。本文通过对油井用固体颗粒缓蚀剂现场应用情况的研究分析,为后期产品升级、系统防腐寻找新的方向。

P110钢高温高压下CO_2腐蚀产物组织结构及电化学研究

模拟油气井深处CO2的超临界流体(35MPa1、60℃)状态,在油田采出液中,对P110钢进行4-144h腐蚀测试;采用SEM、XRD、XPS、EIS等分析手段,对试样腐蚀产物膜进行组织结构及电化学交流阻抗分析。结果表明,在CO2含量为4%摩尔分数情况下,腐蚀产物膜在4-8h内迅速生成;48h内腐蚀产物膜由细小的FeCO3晶粒组成;48-144h之间,初始形成的FeCO3膜逐步转化为由(Fe、Ca)CO3、Fe2Ca2O5和CaCO3等腐蚀及沉积产物构成的晶粒细小的复合膜层。该腐蚀-沉积膜与基体结合力强、组织致密、无离子选择性渗透通道,厚度在48h后的腐蚀过程中变化很小。交流阻抗谱分析证明,该膜层对P110钢基体覆盖良好,具有很强的保护作用。

中原油田文23气田气井腐蚀原因分析

采用XRD、XPS和EPMA对中原油田文23-1、23-8气井油管腐蚀产物和管材进行分析,并试验了碳钢在CO_2介质中的腐蚀。研究结果表明,天然气中的CO_2及凝析水是气井腐蚀的主要原因。管材的非金属夹杂物(MnS、Al_2O_3)含量超标,是加速油管在CO_2环境中局部腐蚀穿孔破坏的另一原因。还探索了应用缓蚀剂防止气井CO_2腐蚀的可能性。

电镀钨合金镀层组织及其耐腐蚀性能研究

主要分析了电镀钨合金镀层质量及其耐H2S-CO2腐蚀性能。通过SEM、EDX和XRD分析发现镀层与基体结合强度较高,但镀层淬火处理时出现龟裂现象,裂纹均匀排布于镀层表面。腐蚀评价表明腐蚀作用只发生在镀层淬火所形成的裂缝部位,造成裂缝内部充满大量腐蚀产物,非裂纹表面未见腐蚀。指出镀钨合金若用于酸性环境,尚需优化配方、降低硬度、增加韧性,此外还应检测基材屈服强度85%拉应力下的镀层应力腐蚀开裂行为。

区域性阴极保护数学模型算法的改进

用边界元法(BEM)求解区域性阴极保护的数学模型,以往采用矩形单元离散,步骤比较复杂,工作量大。当被保护体的几何形状适宜进行柱面单元划分且同一柱面单元截口线上的电位可视为近似相同时,采用柱面单元离散,可减少模型中节点的数量,缩短计算周期。利用可变误差多面体寻忧时,以往对阴极极化曲线的拟合过于简单,寻优的平稳性较差。对阴极极化曲线进行分段线性拟合,可使寻优过程更加平稳。按上述方法编制的程序BEMU已用于油井套管外加电流阴极保护系统的工程设计。

新型咪唑啉类缓蚀剂的合成、结构表征及缓蚀性能研究

用我国富产的天然油料与多胺反应制取了咪唑啉类缓蚀剂，使用红外光谱、紫外光谱、１３Ｃ核磁共振谱、质谱方法对合成产物进行了结构表征，对此类缓蚀剂在盐酸和ＣＯ２饱和盐水中对碳钢的缓蚀效果进行了研究。

中原油田油水井套管损坏机理分析及防治技术

目的：探讨中原油田油水井套管损坏的有效防治途径。方法：对中原油田油水井套管损坏状况进行统计、归类，并对形成套管损坏的因素和损坏的机理进行分析、理论计算和室内实验。套管损坏的成因分为盐膏层蠕变、不恰当的射孔密度、注入水水窜诱发泥岩膨胀和少数断层复活、套管管柱设计不合理、油田高压注水及地层高矿化度水腐蚀等，并对上述因素作了分析。结果：油水井套管损坏是多种因素综合作用的结果，但对某一油水井套管损坏，有一种因素起主导作用。钻井时合理设计套管管柱，搞好油田注水和防腐，油水井增产增注措施的科学设计与施工是预防套管损坏的主要内容。结论：科学开发油田，积极预防油水井套管损坏至关重要；对已破损套管研究科学实用的修复方法是改善油田开发效果的重要措施。

腐蚀监测技术在四川含硫气田的应用

腐蚀监测是在生产正常运行中，对设备的腐蚀或破坏进行系统测试，以延长设备寿命，使生产设备能更有效地运行的一门技术。其方法包括失重挂片法、电阻法、氢监测、线性极化电阻法、化学分析等。１９９５年四川石油管理局从加拿大引进了一套在线腐蚀监测系统，１９９６年３月在磨溪气田四号集气站的Ｍ—１３３井建立了一座在线腐蚀监测实验站，１０月又在川西北矿区低温站和中—４０井建立了一座在线腐蚀监测实验站；对ＣＴ２—４、ＣＺ３—１和ＣＺ３—３缓蚀剂的缓蚀效果作了在线监测评价，对腐蚀监测在现场的应用取得了一定的经验，并提出了四川含硫气田腐蚀监测的发展趋势。

油气田产出水中CO_2和HCO－3对碳钢腐蚀的影响

采用腐蚀失重法、交流阻抗法、线性极化及动电位扫描分别测定了碳钢在含Ｃａ２＋、ＨＣＯ－３并饱和以ＣＯ２的油气田产出水中的腐蚀速度、传递电阻、点蚀倾向以及电化学参数βａ、βｃ值。实验结果表明，室温（２９℃）下，当介质中ＨＣＯ－３浓度在低于０．１×１０－３Ｍｒ范围内变化时，或较高温度下（５９℃）低于０．０２×１０－３Ｍｒ范围内变化时，碳钢的腐蚀速度均因阴极过程受阻而逐渐下降。然而当其浓度超过此值后。

注水井井筒中碳酸钙结垢预测

以注水井井筒为研究对象,根据注水沿井筒的流动过程与地层间的传热过程,将传热学理论和结垢预测技术相结合,考虑注水量、温度、压力、pH值以及离子质量浓度等因素对注水井井筒碳酸钙结垢的综合影响,建立注水井井筒中碳酸钙结垢预测的数学模型,并开发注水井井筒中碳酸钙结垢预测软件。运用该软件对胜利油田某一油区的注水井井筒进行结垢预测。结果表明,注水井井筒中碳酸钙垢的预测结果与实际测试结果相符,且能预测注水井中碳酸钙垢随着时间、井深、温度、压力及水质等参数的变化情况,可为油田采取防垢、除垢措施提供依据。

钻具抗氧缓蚀剂的研究

为了减少源于腐蚀的钻具损失,用转轮试验法研究了钻井材质G105钢在钻井液中的腐蚀情况,评选出了一种防止钻井液中溶解氧对钻具腐蚀的缓蚀剂——K0—1缓蚀剂。这种缓蚀剂是以有机酯类化合物为主剂调配而成的,适用于盐水、淡水和聚合物钻井液。这种缓蚀剂加工简便,费用较低,适用范围广,有着广阔的应用前景。

华北油田G105钻杆刺穿的原因分析及对策

针对华北油田使用G105钻杆经常发生本体刺穿的问题,分析了钻杆刺穿原因及对策,并介绍了DPI缓蚀剂室内实验及现场应用情况。该缓蚀剂对钻井液中CO_2、O_2的腐蚀具有很好的抑制作用。有效地控制了钻杆本体刺穿事故的发生。

长庆油田J55套管电化学腐蚀特征模拟研究

研究了长庆油田因地层的特殊性而构成的套管封固段与未封固段在洛河水中的电化学腐蚀特性,结果表明水泥封固样及裸金属样的自腐蚀电位相差120mV以上,结合电偶电流的分析表明在起始阶段存在宏观电化学腐蚀现象;根据模拟研究结果对油田现场状况进行了分析.

伊朗Y油田井筒动静态腐蚀环境评价

伊朗Y油田有F层和S层两个目的层,产出流体中含H2S、CO2和地层水等腐蚀介质,多种腐蚀介质的综合作用,使油井管材在井筒温度、压力条件下腐蚀严重,给油田开发带来了极大的安全隐患。从井身结构和完井管柱结构入手,深入剖析了油管、套管在不同井深处的腐蚀环境,再通过定量考虑油、气、水组分分析数据和产量、压力、温度数据,用专用腐蚀分析软件配合室内腐蚀试验,模拟油管、套管在管内流体流动和不流动条件下(即动态、静态)的腐蚀环境,评价分析了腐蚀速率,为经济合理地选择管材提供了依据。

水源井嘴后管段腐蚀机理分析以及预控对策

水源井采水生产过程中普遍存在一个问题,就是嘴后管段腐蚀严重,容易发生穿孔刺漏现象。本文以渤海某油田为例,分析此处管段腐蚀机理,发现初始设计预估不足,加上水源富含酸性气体、运行工况复杂多变及不科学的工作制度,导致发生了空蚀破坏,造成内涂层脱落。内涂层脱落之后的管壁在电化学反应、细菌腐蚀的综合作用下穿孔刺漏。为此,作者从技术改进、治理优化、工程控制、腐蚀治理四个方面采取预控对策,提出了嘴后专用抗蚀除垢防腐管段的概念,并说明了适用场景。

J55套管在某油田油层水中的腐蚀现象研究

通过对J55套管在某油田油层水中的腐蚀现象的研究,发现在此环境中,试样的平均腐蚀速率为0.128mm/a,试样表面存在轻微局部腐蚀现象,腐蚀产物主要由FeS、CaCO_3和NaCl组成。对试验前后油层水的成分分析发现,H_2S、CO_3^(2-)、HCO_3^-在试验过程中被大量消耗,说明在这种环境中,套管腐蚀是CO_2腐蚀、H2_S腐蚀、细菌腐蚀、垢下腐蚀共同作用的结果。

J55套管在长庆油田油层水中耐蚀性的对比试验

为定性研究长庆油田地层水对J55套管的侵蚀性，分别选取了国产和进口的J55套管试样各两种，模拟油田高温高压环境进行腐蚀试验。试验结果表明，试样表面均存在点蚀现象，4种试样的平均腐蚀速率最大为0．130mm／a，最小为0．074mm／a，相差很大。试样表面的腐蚀产物主要是FeS，说明在这种环境中，套管可能同时遭受CO2腐蚀、硫酸盐还原菌腐蚀、H2S腐蚀和垢下腐蚀，其中H2S腐蚀和垢下腐蚀引起的点蚀占主导。同时发现，试样腐蚀速率的差异和试样的金相及成分有密切关系。通过微合金化和提高材料的冶炼水平来降低P和S含量，以及通过适当的热处理使晶粒细化等方式可以提高套管材料的耐H2S和CO2腐蚀能力。

CT2－4水溶性油气井缓蚀剂的合成与应用研究

针对四川气田为含Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、高矿化度盐水的酸性气田的特点，研制出了ＣＴ２－４水溶性有机成膜型油气井缓蚀剂。室内及现场试验结果表明，ＣＴ２－４缓蚀剂的制备技术路线合理，生产工艺可行，产品质量稳定可靠，可以有效地抑制或缓解高浓度Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｃｌ－引起的电化学腐蚀和应力腐蚀，具有十分显著的水相较蚀效果和较好的气相缓蚀作用。在南海西部石油公司Ｗ１０３－Ｃ和Ｗ１１４油田及川中矿区的现场试验及应用中收到了较好效果。

油井套管阴极保护干扰的研究

利用油井套管阴极保护模拟装置，用直接测量管外壁极化电位的方法，研究了１０种典型阴阳极排布时的干扰问题。所测得的模拟井套管电位纵向分布表明，在阴极保护体系之间存在着相互干扰，被干扰管上部极化电位负移，下部极化电位正移，严重者可使上部极化电位负于最大保护电位，下部出现“负保护”。区域性阴极保护是防止这种干扰的最有效途径，从电流场观点分析了产生上述现象的原因。

抽油机井偏磨腐蚀机理及防治对策

根据对中原第三采油厂抽油机井井况和工况的统计结果，对形成偏磨腐蚀的多种因素进行了较为系统的分析，提出了有针对性的措施，并在现场予以实施，有效地延长了抽油机井的检泵周期。