套管内腐蚀的牺牲阳极保护效果模拟评价

针对某区域的侏罗系油井动液面以下段内腐蚀套损问题,以重点腐蚀段长效防护为目标,研制并试验了耐温阳极工具的套管保护技术。为评价其保护效果,依据阴极保护相关规范,开展理论计算研究、数值模拟计算分析和模拟试验验证,获得套管内壁保护电位与保护长度、介质电阻率等参数的关系规律,为保障和优化耐温阳极工具在高腐蚀井中的应用提供指导。

油田耐温牺牲阳极套管内防腐蚀参数优化数值模拟与应用

针对油田侏罗系油井的内腐蚀套损问题,以重点腐蚀段长效防护为目标,研制了耐温阳极套管内防腐蚀技术。依据阴极保护相关规范,在室内搭建4组模拟试验,开展720 h套管极化性能测试,探究套管内涂层、介质溶液、温度对牺牲阳极保护效果的影响,验证理论计算和数值计算结果。结果表明:油管不影响工具对套管的保护;阳极数量增加对保护电位分布和输出电流无影响;阳极间距增加,保护电位衰减较快,当阳极中点的保护电位达到-0.8 V时,该间距为最大有效保护距离;牺牲阳极尺寸增加,有效保护距离变化不明显;在油田环境中,阳极寿命为2~4 a。通过现场性能优化、结构改进累计实施402口井,腐蚀速率由0.38 mm/a降低至0.19 mm/a,有效期在720 d以上。

现场跟踪──套管内腐蚀

由于套管扶正器破坏了工作管防腐层，而在该点产生细菌腐蚀导致带套管穿越管内的泄漏。管线曾与套管短接３年，在剥离的防腐层下发现了腐蚀，很可能是由于短接期间的屏蔽或是不合理的阴极保护而造成的。作为腐蚀产物，发现了碳酸铁（菱铁矿），并且伴随着微生物作用腐蚀的发生。套管内的管线被挖出并代之以混凝土防腐管线。在这次泄漏中用于环境清理的费用是管道置换费用的３０倍。