准噶尔盆地南缘煤层气井管柱腐蚀原因及防腐策略

准噶尔盆地南缘HD区块低阶煤成因煤层气井管柱腐蚀现象普遍且严重,制约煤层气井正常生产。有别于中、高阶煤成因煤层气井管柱腐蚀,HD区块井管柱腐蚀诱因复杂多样,不仅与产出流体特征相关,也与区块煤岩属性、区域地质条件以及钻完井井身结构等密切相关。基于HD区块管柱腐蚀特征,结合产出液/气、腐蚀物组分等分析数据,对管柱腐蚀的机理和管柱防腐策略进行分析和研究。研究表明:HD区块井管柱腐蚀类型以电化学腐蚀为主,应力腐蚀、荷电煤粉腐蚀、潜在CO_(2)腐蚀等为辅,而且同类腐蚀现象具有分区分片集中出现的潜在规律。根据HD区块气井管柱腐蚀特征,提出了煤层气井管柱腐蚀防治策略,现场应用取得了初步成效。研究结果可为低阶煤成因煤层气井管柱腐蚀机理分析以及防腐策略制订提供理论与技术指导。

高温高压气井管柱腐蚀现状及未来研究展望

高温、高压、高腐蚀性介质引起的管柱腐蚀问题已成为国内外高温高压气井井筒完整性的巨大威胁和挑战。首先分析了我国塔里木盆地高温高压气井管柱服役工况环境、作业生产工艺、管柱受力情况以及腐蚀现状,重点回顾了国内外高温高压气井增产改造阶段酸化液引起的腐蚀、氯离子/硫化氢/环空保护液引起的应力腐蚀开裂、管柱接头缝隙腐蚀3种主要的失效形式,同时结合文献研究和现场失效案例分析总结了管柱腐蚀机理和规律。最后总结了高温高压气井管柱未来5大研究方向:基于生命全周期选材评价、15Cr和17Cr新管材、特殊管材酸化缓蚀剂、环空保护液应力腐蚀开裂敏感性、全尺寸管柱腐蚀实验方法。

盐穴地下储气库氮气阻溶管柱腐蚀寿命预测

为分析盐穴地下储气库氮气阻溶条件下管柱的氧腐蚀情况,预测其服役寿命,通过室内高温高压腐蚀失重试验,研究氮气纯度对N80管材的气液两相腐蚀规律,并结合X射线荧光光谱(XRF)分析、X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)分析等表面分析技术对腐蚀产物进行表征分析。最后基于均匀腐蚀速率对管材的腐蚀寿命进行预测。研究结果表明:试验条件下,液相腐蚀速率随氮气纯度升高逐渐降低,氮气纯度在78%~95%范围内时,液相腐蚀严重,需考虑管材的防腐,液氮环境(氮气纯度为99.9%)中,液相腐蚀速率低于油田腐蚀控制指标0.076 mm/a,可不考虑管材的腐蚀影响。随氮气纯度的增加,内、外管在不同工况下的服役寿命均逐渐延长。99.9%、95.0%、90.0%和78.0%的氮气纯度均可满足3 a造腔周期的管柱强度;在5 a造腔周期下,建议氮气纯度下限为90.0%。该研究成果可为盐穴储气库造腔提供有力依据。

海上某油田油井管柱腐蚀影响因素及防治措施研究

针对海上某油田油井管柱腐蚀严重现象,采用静态挂片失重法研究了采出水中硫化物含量、pH值、腐蚀温度以及氯离子含量等因素对腐蚀速率的影响,在分析油井管柱腐蚀影响因素的基础上,提出了相应的防治措施,评价了缓蚀剂STB-11对目标油田油井管柱钢片的缓蚀性能。结果表明,腐蚀速率随采出水中硫化物含量、腐蚀温度以及氯离子含量的升高而逐渐加快,腐蚀速率随pH值的增大而逐渐减慢;当采出水中缓蚀剂STB-11加量为30 mg·L^(-1)、腐蚀温度为120℃时,腐蚀速率可以控制在0.071 mm·a^(-1),缓蚀率可以达到85%以上,能够满足行业标准要求。

某碎屑岩油藏生产管柱腐蚀原因剖析及对策

对于多数油藏,原油中含硫和天然气中含CO2和H2S气体,地层水呈现偏酸性,会对油井生产管柱造成腐蚀,增加生产作业成本。结合W油藏流体性质、地层温度及压力等情况,对管柱腐蚀影响因素进行分析,包括气体分压值、pH值、温度、氯离子浓度等5方面,并提出具体治理对策,可为其它油藏提供借鉴经验。

火驱生产井管柱腐蚀现状分析及影响因素研究

火驱对比常规吞吐开发,工况条件更为复杂,近年来,随着火驱开发的不断深入和规模的不断扩大,复杂工况条件导致生产井管柱腐蚀加剧的问题日益突出。本文通过现场调研、室内实验、现场试验,结合辽河杜66块薄互层火驱井网实际情况,分析火驱生产井管柱腐蚀现状,并找出相应影响因素。

高温高压多相流体动态腐蚀速率测试装置

针对现有腐蚀试验测试与实际工况不符,腐蚀速率测试结果精度不高的难题,研制了高温高压多相流体动态腐蚀速率测试装置。根据试验测试过程中高温、高压、测试时间长及腐蚀流体逐渐消耗等特征,设计了多相流体动态腐蚀测试系统、安全保护系统、流体注入系统、流体排出系统、数据采集与监测系统,实现了测试过程中腐蚀流体的恒温恒压,有效提高了腐蚀速率的测试精度。试验结果表明,在试验周期3、7和14 d中,动态工况下9Cr钢材的腐蚀速率是其静态工况的1.6~3.2倍,电镜扫描发现,动态工况下钢材表面腐蚀产物更明显,酸洗后表面粗糙度增大。研究结果可为高温高压多相流体腐蚀工况管材优选提供指导。

注水/注气井管柱腐蚀现状及主要防腐技术应用研究进展

综述了我国两个典型注水和注气油田井下管柱腐蚀现状。介绍了金属镀层、涂层、非金属内衬、化学药剂、渗氮处理、牺牲阳极等六类注水和注气井管柱常用防腐技术,重点分析其技术特点和应用现状。最后展望了注水和注气井管柱防腐技术发展趋势及应用评价思路。

井下管柱腐蚀分析及缓蚀剂应用

通过对靖边油田某区块油井采出水的水质分析,结合室内腐蚀实验测定油井管柱在现场采出水中的腐蚀速率,并进行了现场加注应用。结果表明:该区块油井采出水中腐蚀性介质(溶解氧、CO2、H2S、Cl-)含量均较高,平均腐蚀速率较高,对油井管材造成了严重腐蚀;缓蚀剂加注后采出水中总铁离子含量、修井作业次数以及油管、抽油杆更换数量等大幅下降,表明了该缓蚀剂能有效减缓井下管柱的腐蚀。

渤海某油田井下管柱腐蚀失效分析及防护

渤海A油田动管柱修井作业期间,发现井筒故障率高,井下管柱严重腐蚀穿孔,甚至出现断裂落井的情况,给油田正常生产和现场作业带来极大困难。为探究油管腐蚀穿孔的原因,通过对油管材质、井筒液相环境以及腐蚀模拟实验等分析,表明该油管化学成分和洛氏硬度符合API5CT标准要求,腐蚀现象具有单一方向性,且腐蚀程度为中度腐蚀,腐蚀产物主要是碳酸亚铁(FeCO_(3))及硫铁化物。腐蚀的主要原因为油管材质中存在B类和D类非金属夹杂物,其局部位置在交变摩擦震动下受损引发点蚀,并在高硫化氢(H_(2)S)含量的井筒液相环境中进一步发生SRB细菌腐蚀及垢下腐蚀,从而导致油管穿孔断裂。针对该油田油管腐蚀原因及类型,针对性的开发出一种井筒完整性保护工作液BH-WZX01,其兼具缓蚀、阻垢和杀菌性能,可有效解决A油田现场井筒腐蚀问题。

渤海油田注水井管柱选择浅析

渤海油田是注水开发油田,延长注水井管柱寿命,可以保证井的安全完整性,这对于油田增产和降低成本都至关重要。影响注水井管柱寿命的重要因素为注水水源的水质和注水速率。以渤海A油田作为研究对象,从注水的水质分析结果出发,再通过研究腐蚀机理,从而合理地选择注水井管材。同时通过对临界冲蚀流速概念的理解,计算并制定合理的注水量,可以有效避免注水井管柱冲蚀的发生,提高注水井的完整性。这些措施能够有效保证渤海油田“注好水”、“注够水”、“合理注水”的总原则,为渤海油田增储上产提供有力保障。

复杂工况油气井管柱腐蚀控制技术及工程应用

油气井管柱作为产油出气的通道,是油气开发的基础。随着油气资源的深度开发,油气井工况日益苛刻复杂,管柱失效事故频发,不仅造成巨大的经济损失,还严重危害公共安全和社会稳定。我国油气井管柱失效概率平均10%~20%,其中60%以上是因腐蚀造成的。西部高温高压气井曾因腐蚀问题管柱完整性仅为50%,严重威胁国家油气战略安全。管柱腐蚀失效频繁发生对油气井管柱的完整性和油气田长期安全生产带来严峻挑战。复杂工况油气井管柱腐蚀控制需要破解三大技术难题。一是油气井经历“酸化→完井→生产”一体化作业过程,管柱面临局部腐蚀和环境断裂两大失效问题,寿命短则10余天、长则10余年,在全生命周期内多环境、物理、化学、力学“多因素”耦合作用下管柱的腐蚀规律与机理亟待澄清。二是“小尺寸试样、单环境”的常规腐蚀评价方法多出现与现场服役结果相悖的现象,因“工况差异”和“尺寸效应”导致试验结果的不准确性问题越来越突出。

松辽盆地北部深层气井CO_2腐蚀预测方法

松辽盆地北部深层气井井深、温度高、压力高。天然气中含有CO2,地层水矿化度高,井液中含有一定量的Cl-,井下管柱腐蚀为CO2和水引起的电化学腐蚀。随着温度的升高,腐蚀速率先增大后减小,80℃时腐蚀速率达到最大值;降低溶液pH值、增加溶液中的Cl-浓度、提高CO2分压以及介质的流速,均加剧了油管腐蚀;通过灰色关联量化计算影响CO2腐蚀因素关联度,温度、CO2分压、Cl-浓度、pH值和流速是影响CO2腐蚀的主要因素;根据DWM腐蚀预测模型的函数关系,利用现场腐蚀监测和实验数据计算相应的系数,建立了适合松辽盆地北部深层气井的CO2腐蚀速率预测模型。

川西气田气井管柱选材研究

川西须家河组气藏气井管柱存在严重的腐蚀问题,通过室内模拟试验和现场试验及腐蚀软件分析,研究了气井的腐蚀机理,气井腐蚀主要以CO2腐蚀为主。研究表明13Cr材质管柱在川西须家河组气藏生产条件下具有良好的防腐效果。

电磁探伤测井资料影响因素分析

井下油套管损伤(包括电化学腐蚀及机械损伤)是油气勘探、开发中最为普遍的现象,给经济造成巨大损失、给油气生产和环境保护带来极大困难。MID-S多层管柱扫描式电磁探伤成像测井仪,增加了井周扫描功能,在测量精度上有了较大的提高。通过对各种电磁探伤异常曲线进行分析以及对造成曲线异常的原因进行了总结,提高了测井资料的解释符合率,能够为油田套损监测和措施作业提供更为准确、详实的依据。

同位素吸水剖面测井资料采集影响因素探析

同位素吸水剖面测井资料采集影响因素是文章研究的中心,结合同位素、吸水剖面测井处理等基础,综合分析同位素污染影响因素,认识到测井施工方式对同位素吸水剖面测井的影响、吸水剖面测井中注水井井况对其的影响,目的在于通过影响因素分析,科学规避同位素污染,保证吸水剖面测井资料采集精准。