中原油田文23气田气井腐蚀因素研究

通过对气井水分析、气分析和腐蚀速度测试 ,研究了中原油田文 2 3气田气井腐蚀的主要原因。结果表明 ,气井的腐蚀主要是由于CO2 的酸性腐蚀所引起 ,而H2 S和细菌腐蚀并不严重。产量大、压力高的气井腐蚀较严重 ,应采取防护措施     

鄂尔多斯盆地靖边气田气井油管腐蚀规律与防腐对策

鄂尔多斯盆地靖边气田于1997年建成投产,天然气中携带H₂S（平均691 mg/m³）、CO₂（5%）等酸性气体及高矿化度地层水等腐蚀性介质。为了掌握靖边气田气井油管腐蚀规律,利用多臂井径检测仪MIT、磁检测仪MTT、电磁探伤测井仪MID K等仪器组合采取绳索作业方式,对60余口气井油管开展了不动管柱腐蚀检测作业,结合气井产水量、产水矿化度、氯离子、H₂S和CO₂含量等因素进行综合分析。结果表明：产水气井较其他气井的油管腐蚀更为严重,产水量越大、产水矿化度越高腐蚀就越严重,严重腐蚀井段主要集中在油管中下部;在0～2 000 m油管腐蚀方式由外壁向内壁扩展,2 000 m以下油管腐蚀主要由内壁向外壁扩展。针对靖边气田高产水气井油管的腐蚀状况,从使用新型缓蚀剂和“内涂外喷”涂层防腐油管两方面改进了防护措施,油管腐蚀情况大为减轻,局部最大腐蚀速率由3.67 mm/a降至0.11 mm/a,确保了产水气井正常、安全生产。     

户部寨气田腐蚀规律研究

户部寨气田随着开采时间的延长,气井产出水呈上升趋势,腐蚀现象也逐渐明显.针对户部寨气田腐蚀特征,从8个方面进行了研究,研究结果表明:部分气井油管存在腐蚀,腐蚀速度与产气压力存在正比关系;随CO2浓度的升高,腐蚀速度逐渐增大,当CO2浓度接近饱和时,腐蚀速度达到最大值,并维持在一定水平;随温度升高CO2腐蚀速度增大;日产水量在0.5～2.3 m3时,油管的腐蚀速度较大,而日产水量低于0.5 m3和高于2.3 m3的气井,腐蚀速度较低;腐蚀速度随矿化度的增加而增大,但当矿化度大于35 682 mg/L,腐蚀速度随矿化度的增大而逐渐下降;油水比不同,对腐蚀产生的影响也不一样;日产气量低于5.6×104 m3/d时,产气量对腐蚀的影响较小;当产气量超过5.6×104 m3/d时,随产气量的增加腐蚀速度加快;介质流速增大,腐蚀速度增大.     

高压气井、凝析气井CO_2腐蚀机理及防腐技术

塔里木盆地所发现的气田、凝析气田,天然气中大多不合H2S而含有一定量的CO2。高压气井、 凝析气井中C02的腐蚀有其内在客观规律,CO2的腐蚀主要与分压、温度、含水量、pH值、盐的含量、 流速、流态、攻角等因素有关。防止CO2的腐蚀的措施是多样的,对于长期生产的高压气井、凝析气井, 采用13Cr不锈钢防腐是经济可行的。     

四川气田腐蚀特征及防腐措施

四川气田的开发一直伴随着腐蚀与防护的问题，气田开采过程中存在多种腐蚀环境，70％以上的气井是含硫气井，如川中磨溪气田的H2S—CO2-Cl^-和细菌腐蚀环境、311东大天池气田高CO2低H2S腐蚀环境、川西北中坝雷三气田含油高H2S气田和须二高CO2腐蚀环境、川东北高H2S及高CO2和元素硫的腐蚀环境等。面对复杂的腐蚀环境，四川气田在开发过程中不断总结经验，逐渐形成了一系列有效的防腐措施，包括材质与防腐工艺技术选择、缓蚀剂防腐技术、腐蚀监测技术等，保证了气田的顺利开采。面对川东北高含硫天然气更加恶劣的腐蚀环境，建立了高含硫腐蚀评价实验室和天东5—1井现场腐蚀综合试验装置，为深入开展高含硫条件下的腐蚀防护技术研究奠定了基础。目前在H2S、CO2和元素硫存在条件下的腐蚀机理和防腐措施，对腐蚀的影响及耐蚀合金钢应用等方面需要进一步研究。     

天然气井中碳钢的腐蚀因素研究

利用灰关联分析理论研究11口气井碳钢腐蚀的主要影响因素.研究结果表明,产气量大的气井腐蚀严重,而气体流速、CO2分压和产出水中HCO3离子含量是影响腐蚀的主要因素.探讨这些因素对腐蚀的具体影响,发现腐蚀速度的对数与流速及CO2分压的对数之间分别存在着线性关系.     

苏里格气田更换生产管柱试验研究

苏里格气田部分气井产量低，携液能力差，生产时容易形成井底积液，影响了气井正常生产、更换生产管柱是提高气井携液能力的一种排水采气方法。本文在对苏里格气田气井产水状况分析的基础上，对国内外井下作业的各种工艺方式进行了技术研究，对其适用性、优缺点、经济性进行了对比论证分析，优选出了适合苏里格气田更换生产管柱的方案，进行了9口井三种工艺方式现场试验。通过试验研究，对更换生产管柱井下作业取得了一定的认识和经验，有效地解决了气井积液问题。     

黄桥气田CO2腐蚀及选材评价研究

CO2腐蚀长期困绕黄桥CO2气田的开发.文章根据黄桥CO2气田腐蚀现状和特征,分析其腐蚀异常的原因,并选用4种管材开展含水CO2的高温高压模拟试验.结果发现,现有的油套管材料P-110和N-80在高温高压CO2条件下对管壁产生严重腐蚀;9Cr管材耐CO2腐蚀性差,有轻微的点蚀;13Cr管材基本不发生腐蚀,可以满足CO2气井正常生产的要求.上述研究成果对正在开采的气井和新钻井的井下选材具有指导意义.     

CO2驱油气井的腐蚀预测与防护

干燥的CO2气体本身是没有腐蚀性的.CO2较易溶解于水,当CO2溶于水时,会使钢铁表面发生电化学腐蚀.CO2对设备及管道的腐蚀可形成均匀腐蚀,也可形成局部腐蚀.影响CO2腐蚀的因素很多,包括温度、CO2分压及合金元素等.温度对CO2腐蚀的影响主要表现为通过化学反应过程与腐蚀产物成膜机制来影响CO2的腐蚀速率,其影响程度与CO2分压、介质流速及钢材种类有关.改变钢材的组成是提高管材抗腐蚀能力最直接、最有效的途径,在100~150℃时,Cr的含量至少应达到13%.现场可采取的配套防腐工艺措施有:优化气井的井身结构;使用耐蚀合金钢管材;加注缓蚀剂;严防油气井产水等.     

K气田集输管道焊缝腐蚀失效研究

K气田天然气中主要腐蚀介质为CO2和气田水中的氯离子。采用碳钢管道进行气田内部集输,使用1年左右碳钢管道发生了严重腐蚀。通过腐蚀调查和对典型管道腐蚀样品剖析检查,对腐蚀产物进行检测分析,采用了电化学测量方法测量在腐蚀环境中焊缝不同区域金属的腐蚀电位。分析结果表明：在发生腐蚀的阶段没有发现地层水参与腐蚀的证据,CO2是导致气田内部集输碳钢管道腐蚀失效的主要腐蚀介质;由于化学成分和微观结构的差异,焊逢与钢管母材金属在湿流体介质中形成了电位差,导致气田碳钢管道焊接区域发生严重腐蚀。焊接材料和焊接工艺对碳钢管道的CO2腐蚀有重要影响,对于含腐蚀性流体的气田,在进行内部集输工程建设设计和施工时,应开展焊接焊头抗腐蚀性评价试验研究。     

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针对川西气田须二段气藏特点,提出采用单管永久式封隔器完井;井下油管柱的连接丝扣宜采用金属对金属密封扣;井下封隔器、管材及相关配套设备应使用既抗H2S又抗CO2腐蚀的材质;在完井时使用缓蚀剂或对管柱全面预膜,生产中定期加注缓蚀剂。在无水采气期,根据数学模型,获取一系列保证气井岩石不发生速敏效应、井筒不积液、油管不发生冲蚀的优化产量,制定气井合理工作制度,尽量延长无水采气期。根据相关数学模型,计算带水采气期气井不同压力条件下的携液临界流量,从而确保实际产气量大于携液临界流量,以便充分利用地层能量带出液体;气井出水后随着地层能量的降低,为维护气井正常生产,初步优选出泡沫和优选管柱为须二气藏产水气井的排水采气工艺技术。     

井下油管腐蚀监/检测技术在川渝气田的应用

川渝气田目前已勘探开发至中后期,大都气、水同产,气、液中含H_2S、CO_2等腐蚀介质。在含硫气井的开采过程中,井下管串对控制生产、保护井下系统安全起着非常重要的作用,而含硫气井井下复杂的腐蚀环境会导致井下管串发生严重腐蚀而失效。因此,在气井的正常生产期间,对井下管串腐蚀进行监/检测可以为井下腐蚀控制和安全生产提供数据支持。针对电阻探针法、多臂井径仪+磁测厚仪组合法在川渝气田的实际应用进行了论述,对气井井下腐蚀监/检测技术的组合应用提出了建议。     

CO2生产井的腐蚀机理及预防

在CO2气井生产中的CO2气体,溶解于水形成碳酸后引起金属的电化学腐蚀,使气井生产的中心管和套管严重锈蚀,如不及时采取检修更换管串等措施,将导致气井停产甚至报废。探讨了CO2对井下管串的腐蚀机理及影响因素,提出主要预防措施为:定期检查井内管串、优化气井的井身结构、优选抗腐蚀的油管和套管、加注缓蚀剂、采用表面涂层保护等工艺。苏北CO2生产井采取相关的预防措施后效果显著,气井正常采气周期长达 10年以上。     

气井生产过程中碳钢管柱CO2腐蚀规律

掌握气井稳态生产过程中CO₂对碳钢管柱沿井深方向的腐蚀规律才能更好地确定油气田开发和实施方案,预防和降低管柱腐蚀失效事故。根据质量守恒、动量守恒、能量守恒以及非理想气体状态方程建立了地面稳态生产条件下管柱内热流耦合计算模型,并与实测结果进行了对比研究。以Norsok模型为基础,根据实际生产用管材等建立了相应的修正表达式,并进行了实例验证。研究了CO₂摩尔分数、井筒总体传热系数,管柱内半径和日产量对管柱腐蚀速率的影响。研究表明,建立的热流耦合模型和腐蚀预测模型计算精度满足工程需要;地面日产量越大,井深方向管柱内天然气密度、速度、温度越高,而压力越低;增加CO₂摩尔分数和地面日产气量、降低井筒总体传热系数和管柱内径均可引起管柱最大腐蚀速率出现的位置向井口方向移动,并且日产气量和井筒总体传热系数的影响更为明显;沿井深方向上,管柱腐蚀速率变化分为4个阶段,且不同影响参数变化时,腐蚀速率的影响规律不尽相同。     

酸性气田气井采用组合油管柱的优越性

在高含H₂S和CO₂共存的气田深井中,为了既保证生产气井井底不积水,又要保证气井在生产过程中管柱不发生冲蚀;实现低成本高效地开发酸性气田,保证气井安全生产,必须对气井井下管柱进行优化。以徐深气田气井为例,在给定的生产条件下,采用73.0 mm×850 m+60.3 mm×2 880 m组合油管柱和73.0 mm单级油管柱都不会有天然气水合物生成;采用组合油管柱比采用73.0 mm单级油管柱更不容易生成天然气水合物,说明采用两级或两级以上不同尺寸的组合油管柱在高含二氧化碳和高含硫化氢气田气井中具有更大的优越性。该方法对低成本高效地开发酸性气田具有重要的参考价值。     

张家场气田泡沫排水采气与气井防腐配伍性研究及应用

张家场气田已进入开采后期,多数井依靠泡沫排水维持生产,而所产天然气中的H2S,CO2在地层水条件下对气井设备造成严惩腐蚀,现有缓蚀剂与泡排剂缺乏配伍性,影响化排生产,通过对张家场气田腐蚀因素的分析,室内对缓蚀剂,淦排剂进行研究筛选,提出了用亲水性缓蚀剂与之配伍的方案,经现场试验,达到了既能排水采气又能保持气井设备的目的,解决了生产中的一大难题,值得推广应用。     

雅克拉-大涝坝气田管柱腐蚀机理及对策研究

雅克拉-大涝坝气田是西北分公司主力产气区块,具有埋藏深、油藏压力高,天然气富含CO2的特点。投入开发以来,腐蚀情况十分严重,管柱检换频繁,造成了大量人力、物力的浪费,并影响到气田的正常开发。本文从分析天然气的组成入手,对CO2的腐蚀机理进行了深入的研究,并提出了防治对策,为雅克拉-大涝坝气田的大规模开发提供了技术支撑。     

防腐防垢及气举一体化完井管柱研究

针对常规气举管柱对腐蚀结垢等复杂油藏适应性较差的问题,研究了防腐防垢及气举一体化完井管柱。该管柱通过配套多级化学注入阀实现不同种类化学药剂的深井注入,可减轻井筒腐蚀、结垢和结蜡程度,从而有效延长气举管柱有效期,同时减少井筒热洗次数;通过集成坐放短节及钢丝滑套,拓展了一体化管柱功能,可实现热洗保护油层;配套井下安全阀,使气举井能自动关闭,当地面井口装置失效时,可避免发生人员伤亡、井喷和环境污染等恶性事故。中东某油田11口井的应用结果表明,防腐防垢及气举一体化完井管柱下入顺利,封隔器坐封、验封正常,安全阀及化学注入阀打开、关闭压力符合设计要求,管柱施工成功率100%。     

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长庆气田开发过程中，硫化氢、二氧化碳、氯离子及水等多种腐蚀介质对井下管柱，地面采、集、输设备会产生不同程度的腐蚀，造成油、套管的断裂，井口装置失灵，集输管线爆破等事故。该气田腐蚀主要有硫化物应力腐蚀和酸性气体的电化学失重腐蚀两类。初期开发的气井由于井底残存部分积液，其中溶有一定量的酸性气体，从而形成酸液对井下管柱的腐蚀破坏。随着气井开发周期的延长，酸液腐蚀过程中产生的Ｈ＋在井下高温高压的作用下将不断地渗入到管柱内，从而降低管柱的硬度和强度，在拉应力的作用下将会造成管柱的应力变形或断裂。为抑制腐蚀介质的腐蚀破坏，建立了气田防腐专项研究项目，从根本上探明长庆气田的腐蚀特点，并借鉴国内其它油气田有关防腐工作的研究结果，开发出适合长庆气田的防腐措施，确保气田长期、高效地开发生产。     

黄桥二氧化碳气田开发井钻井工艺

黄桥二氧化碳气田在钻井过程中存在直井段易井斜,浦口组地层缩径、垮塌及卡钻,下部地层先漏后涌等井下复杂情况或事故,及机械钻速低与钻具和套管腐蚀的问题。华泰2井和华泰3井在钻井过程中,通过不同井段选用不同钻头,采用不同钻具组合和钻井参数,解决了直井段易井斜的问题,提高了机械钻速;浦口组以上地层采用金属两性离子聚合物钻井液钻进,中生界以下地层使用金属两性离子聚合物防塌钻井液钻进,解决了浦口组地层缩径、垮塌和卡钻,及下部地层先漏后涌等问题;在钻遇二氧化碳气层后采取加入防腐处理剂等防腐措施,解决了钻具的腐蚀问题;通过室内管材动静态腐蚀评价试验,确定采用含Cr套管与普通套管相结合的套管完井方式,解决了套管腐蚀问题;采用微硅低密度水泥浆和胶乳不渗透防气窜水泥浆体系固井,提高了固井质量,有效防止了环空气窜。通过华泰2井和华泰3井2口井的钻井,形成了一套适合黄桥二氧化碳气田开发井的钻井工艺技术,为今后二氧化碳气田的开发提供了借鉴。