尕斯北区腐蚀情况调查与缓蚀剂研究

第十三届全国缓蚀剂学术讨论会论文集126尕斯北区腐蚀情况调查与缓蚀剂研究刘昌银1徐宁2黄辉2解琪1（1.江汉油田采油工艺研究院，湖北潜江，433123；2.青海油田采油一厂，青海茫崖花土沟）摘要：尕斯北区是青海油田的主力产油区，目前已进入中期开采阶段，产出液含水率上升至50%左右，油井产出水呈现出一定的腐蚀性。本文在调查现场腐蚀情况的基础上，分析了引起腐蚀的主要原因，研究出了腐蚀防护用缓蚀剂。关键词：尕斯油田，腐蚀，原因分析，缓蚀剂1腐蚀情况调查与分析青海油田尕斯北区是采油一厂的主力产油区，年产原油100万吨左右，出油层主要有N1～N21和E31两层，目前已进入中期开采阶段，产出液含水率上升至50%左右，根据油井起出的井下管杆情况调查，呈现出一定的腐蚀性。为了弄清油井井下腐蚀情况与程度，采取了井下挂片方法（挂片结果见表1）直接监测腐蚀情况，同时，开展水质成份分析、检测细菌含量（见表2）等相应工作。表1油井现场挂片结果井号平均腐蚀率,mm/a腐蚀现场现象5-3井0.031表面发黑360井0.162表面发黑645井0.125表面发黑7-36井0.136表面发黑371井0.078表面发黑从表1中已取出的挂片分析，北区油井的腐蚀率多数在0.076mm/a以上，试片表面腐蚀均匀，微发黑。表2细菌分析结果（2003年6月）井号SRBTGBFeB164井02.50554井06.02.5552井02.52.55-37井02.507-8井00.60尕斯北区腐蚀情况调查与缓蚀剂研究127从细菌分析结果不难看出，北区油井细菌极少，不是引起腐蚀的主要原因。结合上述情况，综合分析认为，北区油井存在以下几种腐蚀原因：①含盐量高水分析结果显示，矿化度在4.5×104mg/L～20.7×104mg/L之间。由于水的导电性强，电化学反应的电子转移快，从而引起腐蚀。②氯离子氯离子的含量在2.6×104mg/L～12.7×104mg/L之间，由于氯离子具有较高的极性和穿透性能，能在金属表面发生优选吸附，特别是在金属表面保护膜有缺陷或薄弱处，氯离子可以达到较高浓度，由于其穿透性强，从而导致局部腐蚀，形成坑蚀，甚至穿孔。③溶解氧溶解氧在0～0.1mg/L之间，多数油井产出水中含有少量的氧，氧是阴极去极化剂，使阴极反应速度加快，从而加速阳极反应，增加钢铁的腐蚀速度。电极反应式如下：阳极反应为：Fe－2e→Fe2+阴极反应为：O2＋2H2O＋4e→4OH-④pH值偏低经检测，油井产出水pH值为6，显弱酸性，因此存在酸性腐蚀。2防护对策研究1、缓蚀剂配方研究研究和选取相应药剂进行室内配方研究，采用电化学交流阻抗法进行试验，通过测定空白和加药情况下的极化电阻进行初选，腐蚀介质为青海油田北区油井污水。初选结果，确定三种缓蚀剂配方JH3、JH4和CT2-4，使用浓度在20mg/L～30mg/L。对初选出的配方分别进行了耐温（150℃）、乳化、溶解性等性能评价。选取JH3做挂片试验，试验温度为70℃，加药浓度为20mg/L，试验数据见表3。表3缓蚀剂室内挂片试验结果腐蚀率，mm/a试片现象试验介质空白加药空白加药缓蚀率%油井污水0.04250.0125表面发黑有点蚀表面光亮无点蚀70.6从室内挂片试验现象可以看到，空白试验条件下的试片表面明显发黑，有明显的点蚀和坑蚀；而加药条件下的试片表面光亮，无点蚀和坑蚀，加药后缓蚀率达到70%，说明缓蚀剂JH3具有明显的缓蚀效果。第十三届全国缓蚀剂学术讨论会论文集1283结论1、尕斯北区油井的主要腐蚀原因是含盐量高、氯离子、溶解氧和pH值偏低等。2、研究出的缓蚀剂JH3缓蚀效果好，具有耐高温、溶解性好和不乳化等优点，适用于北区油井的腐蚀防护要求。