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川东气田在开发含酸性气体（硫化氢、二氧化碳等）腐蚀介质的油气构造中,油管腐蚀问题十分突出。由于油管在井下所处环境十分复杂,腐蚀影响因素众多,因此产生的腐蚀现象千奇百怪,不胜枚举。怎样从这些花样繁多的腐蚀现象中,总结出油管腐蚀发生与发展的变化规律,是解决油管腐蚀问题的关键环节。本文利用生产现场实际资料的归纳整理,结合机理分析,阐述了川东气田油管腐蚀现象的基本特征,为指导油管防腐工程实践提供了可靠的依据。     

高酸性气田现场腐蚀试验研究

在高酸性气田的开发过程中,由于H2S、CO2、Cl-以及元素硫等介质的存在,对井下管柱、地面管线和设备的腐蚀有很大的影响,如何了解和控制高酸性环境下的腐蚀就显得尤为重要.针对川东北地区飞仙关组鲕滩气藏高舍H2S和CO2的特殊情况,研制出高酸性气田在线腐蚀试验装置,并利用该装置在天东5-1井进行现场试验.现场试验进一步证实了水中Cl-是影响腐蚀的主要因素,评价了目前常用/拟采用材料的腐蚀情况、缓蚀剂的防护效果以及不同腐蚀监测方法的适应性.现场试验结果为川东北高酸性气田防腐措施的制定提供了现场试验数据,具有重要的意义.     

抗硫油管与镍铬合金钢材料的电偶腐蚀研究

在川东北高酸性天然气田开发过程中,部分气井使用了718镍铬合金井下工具,与在用的普通抗硫油管之间可能发生电偶腐蚀.为进一步了解川东北高酸性天然气田普遍使用的VM80SS抗硫油管与718镍铬合金井下工具材料间电偶腐蚀的影响程度,以罗家11H井完井油管管串结构为例,进行了电偶腐蚀评价试验研究.结果表明,在井下环境VM80SS油管和718镍铬合金井下工具材料间存在发生电偶腐蚀的条件和可能性,阳极(VM80SS)面积越小,腐蚀率越大.罗家11H井完井管串中没有出现VM80SS/718面积比＜1的情况,因此完井管串组合结构中的电偶腐蚀影响并不十分严重.     

川东气田油管腐蚀及对策

川东气田气体一般含有比Ｈ＿２Ｓ、ＣＯ＿２、Ｃｌ常造成油管腐蚀穿孔，乃至油管断落等复杂情况。文中针对川东气田各种腐蚀现象，结合川西北等地区的腐蚀情况，分析了腐蚀原因和机理，提出了选择合金钢作采气管材和使用缓蚀剂及油管内涂层等防腐对策。     

气井油管堵塞原因及应对措施

近年来，川东气田气井在生产或修井作业过程中时常出现油管堵塞现象，不仅影响气井的正常生产，给修井作业也带来一定程度的影响。为此，针对气井油管堵塞现状，结合现场解堵情况、井下垢物分析，认为造成油管堵塞主要是由于缓蚀剂与现场井况适应性差，导致缓蚀剂在井下发生降解或沉淀，产生井下堵塞；钻井、完井过程中未排尽的井下脏物堵塞；井下腐蚀产物粘附在油管内壁，使油管通道变小起堵塞以及井筒上部因气流温度下降形成水合物堵塞等。通过分析堵塞原因，提出应对措施，供生产决策参考。     

川东含硫气田气井井下管柱腐蚀特征分析

针对川东地区含硫气田井下油管所处腐蚀环境和现状,通过对目前井下生产管柱的基本情况和腐蚀影响因素的分析,结合近年取样井油管腐蚀分析所取得的研究成果,并对目前气井井下油管生产适应性进行了深入探讨,总结出目前气矿油管腐蚀现象的基本特征。     

大涝坝气田油管腐蚀原因分析及治理对策

大涝坝凝析气田油管在生产中多次出现腐蚀穿孔而报废,严重影响了该气田的安全生产。为找出该气田油管腐蚀失效的原因及其影响腐蚀的因素,有针对性地防治油管腐蚀,首先分析了该气田油管的腐蚀规律及油管腐蚀形貌特征,结合该气田生产介质和运行工况,进行了P110、13Cr和HP13Cr等3种材质油管的模拟腐蚀试验,分析了温度、CO2分压、Cl-质量浓度、流速等因素对油管腐蚀的影响程度。结果表明:对腐蚀程度影响最显著的是温度,流速和CO2分压次之,Cl-质量浓度较弱;油管腐蚀最严重的井段(600～2500 m)是在温度90 ℃、CO2分压0.19～0.37 MPa条件下,CO2腐蚀、流体冲刷腐蚀和缝隙腐蚀共同作用下造成的。同时分析了丝扣类型和环空保护液对油管腐蚀的影响,认为偏梯型扣的FOX螺纹油管较梯形扣EUE螺纹油管抗腐蚀性强,CT/TPK-2型环空保护液能有效防止油管外壁发生腐蚀。提出采用“封隔器+环空保护液+13CrFOX螺纹油管+P110 EUE螺纹油管”的完井方式防治油管腐蚀,腐蚀最严重的600～2500 m井段选用13CrFOX螺纹油管。      

恶劣环境气井井下油管的相变诱导腐蚀研究

井下油管的使用寿命和性能与勘探开发和油气田经营效益密切相关，对于含硫气田，还有可能导致重大安全事故和环境问题。而过去的腐蚀机理研究主要集中在化学腐蚀和电化学腐蚀方面，对金属腐蚀类型、腐蚀产物膜的生成与破坏等研究较多。同一口井中处于相同腐蚀环境下井下油管各部位的腐蚀差异较大，这是由于环境因素造成的。为此，从环境因素（井下油管内的油、气、水三相的相态变化）探讨了恶劣环境下气井井下油管的腐蚀受产出流体的组分、温度、压力、油管性能等多方面影响，并针对特定的情况进行了分析。其研究成果有助于相关的决策部门和设计部门找到井下油管严重腐蚀的部位并设计合理的油管组合，可防止或减轻由于腐蚀、冲蚀等对油管造成的严重损坏，大大减少油气井的维护费用，从而取得良好的经济效益。     

酸性气井井筒腐蚀控制技术研究

采用高温高压腐蚀挂片、气田水化学分析、多臂井径仪测井等方法,在含H_2S/CO_2酸性气井中,研究了缓蚀剂对井下油管的保护效果。试验结果表明,评选的缓蚀剂防腐效果良好,井下加入缓蚀剂4年后,全油管平均腐蚀速率为0.04mm/a,腐蚀速率远低于腐蚀控制指标0.1mm/a;油管腐蚀主要集中在井筒上部和底部。     

模拟气田环境中连续油管腐蚀影响因素研究

随着国内自主研发的连续油管试制成功,国产连续油管得到了广泛应用,2011年美国API SPEC 5ST发布了《连续油管规范》,促进了连续油管的发展,加强连续油管在气田环境中的腐蚀影响因素研究,有助于国产连续油管开发新品种、制定新工艺。采用高温高压釜试验,辅以质量损失法计算,研究在模拟气田井腐蚀环境中腐蚀因素对CT70级国产连续油管的腐蚀规律。结果表明:总压力分别为0.082,4,7和10 MPa时,油管发生了腐蚀现象,随总压力升高,腐蚀速率呈先上升后平稳的趋势,7 MPa为临界点;温度分别为27,57,90和105℃时,随温度的升高,油管腐蚀速率呈先上升后下降的趋势,在90℃时达到最大值。     

酸性气田连续油管作业防硫缓蚀剂研究与应用

针对酸性气田连续油管作业,在高温高压强酸性环境下,连续油管不可避免的受到湿H2S腐蚀,导致连续油管性能退化,引起穿孔、氢脆及断裂等现象,连续油管使用寿命明显缩短。通过实验评价,研选出了咪唑啉类A-283防腐缓蚀剂作为连续油管在酸性气田环境下作业用缓蚀剂,在100℃、70 MPa、5000 mm/s的17.5%H2S气体速率中反应24 h缓蚀率95.4%,最佳加入浓度是5%,在酸性环境中结构性能稳定,无毒、无污染,缓蚀时间长、受腐蚀次数多。在酸性气田D402井现场应用中,连续油管内外表面喷涂预膜A-283缓蚀剂处理液后,缓蚀率达到95.6%,防硫缓蚀效果显著。     

2205DSS连续油管的适用性研究

当连续油管用于井下作业时,管体需承受高压、强酸的井下环境以及反复缠绕、弯扭挤压等复杂载荷,因而连续油管的材料不仅应具有较好的强度和韧性,还应具有较好的耐腐蚀和抗疲劳性能。对2205DSS连续油管和传统碳钢连续油管进行了化学分析、拉伸、压扁、扩口、硬度、疲劳性能以及耐腐蚀性的对比试验。试验结果表明,2205DSS连续油管比碳钢连续油管具有更优异的抗腐蚀性能,强度可达到CT90级或CT100级连续油管的强度值,且双相不锈钢材质金相组织相对稳定,焊接热影响区的面积比碳钢连续油管的焊接热影响区的面积小,具有更为优异的疲劳性能,但2205DSS材质比碳钢成本高,生产时所消耗的能量较大,在应用方面仍存有一定的局限性。     

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中国石油西南油气田分公司川中油气矿磨溪气田位于四川省遂宁市以南25km处，是一整装含硫气田。该气田从上世纪九十年代初投入开采以来，井下的油套管以及地面的集输气管线，阀门，分离器，排污管线都遇到了大量的腐蚀问题，是我国腐蚀最严重，腐蚀因素最复杂的含硫气田之一。通过大量的的技术攻关和现场实践，运用以下技术和措施；对井下油管采用了玻璃钢油管，集输气管线加注高效缓蚀剂，节硫阀采用陶瓷油嘴节流降压技术，分离器结构进行了改进，排泄管线采用了钢骨架复合筛管，逐步形成了一整套适合该气田实际的综合防腐配套工艺技术，从整体上提高了该气田的开采效益。     

2205双相不锈钢连续管组织与性能分析

针对碳钢连续管在适量H2 S和CO2共存的油田腐蚀工况中,管材腐蚀严重以及疲劳寿命短等问题,开发了具有较强耐蚀性和强塑性合理匹配的2205双相不锈钢连续管.通过对该管材开展微观组织、 硬度、 力学性能、 塑性和腐蚀等检测评价,全面分析了2205双相不锈钢连续管的各项性能.分析结果表明:该管材组织以奥氏体和铁素体相为主,...     

克深2气田井筒堵塞机理及解堵工艺

塔里木油田库车山前克深2气田76%的气井存在井筒堵塞问题,导致油压、产气量下降,甚至关井停产。现场采用连续油管冲砂取样得到井筒堵塞呈局部井段堵塞特征,采用“微观+宏观”分析方法得出堵塞物主要为碳酸钙结垢,并且存在“井周储层+井筒”复合堵塞情况。研发的“9%盐酸+1%氢氟酸”解堵液体系,溶垢能力94.42%,溶砂能力34.17%,对13 Cr油管的腐蚀速率满足行业标准要求;基于堵塞规律认识制定出以“油套是否连通”和“有无挤液通道”为主要考虑因素的4套解堵工艺,并将“井筒解堵”升级为“井筒-井周储层”系统解堵。截至2019年底,克深2气田共实施气井解堵作业14井次,有效率86%,解堵后单井平均油压由29.7 MPa上升至44.1 MPa,单井平均无阻流量由26.8×104 m3增加至123.3×104 m3,增产3.6倍,实现躺井、异常井的高效复产,为国内外与库车山前高压气田具有相同地质及井况条件的其他油田堵塞治理提供借鉴。     

连续油管发展现状与趋势

从连续油管的材料、制造技术及作业技术等方面概述了连续油管的发展和应用情况,重点分析了TMCP态超高强度连续油管、调质型连续油管、耐腐蚀连续油管的技术发展趋势。分析指出,连续油管的市场前景良好,并且随着油气的深入开采和井况的日益复杂,从而对连续油管的规格及性能提出了更高要求;当前主要形成高强度低合金钢系列的连续油管,并出现了高耐蚀合金、复合材质以及调质型等多个系列的发展方向;未来连续油管的规格将向更大直径和长度的方向发展,性能向更高强度、更长疲劳寿命和更优耐蚀性方向发展,同时将更加关注产品的经济性及可制造性。     

TS-90连续油管断裂失效分析

为了分析某井气举作业用TS-90连续油管断裂失效原因,通过宏观分析、无损检测、几何尺寸测量、化学成分分析、力学性能测试、金相检测、扫描电镜（SEM）等手段,对该失效连续油管进行了试验研究。试验结果显示,该失效连续油管的管体壁厚、外径、化学成分、显微硬度、晶粒度均符合API SPEC 5ST—2010要求;油管表面整体布满台阶状横向裂纹,裂纹沿油管周向扩展;原始裂纹断口表面大量腐蚀产物覆盖,且从裂纹源区到裂纹尖端部位,始终存在少量导致应力腐蚀开裂的S元素;原始裂纹萌生于腐蚀坑底,裂纹尖端呈局部沿晶脆性断裂,且断口外表面附近呈解理形貌。综合分析结果表明,该连续油管断裂的根本原因是应力腐蚀开裂,其在井下作业时受腐蚀因素和应力载荷的共同作用,管体外表面萌生应力腐蚀裂纹,裂纹扩展并最终导致管体断裂失效。     

川东石炭系低压气井解堵工艺研究与应用

川东石炭系气井生产时间长,部分气井出现不同程度的井筒堵塞影响产能,常年反复酸化导致气井井周形成大的近井酸蚀通道,酸液未发挥作用就已漏失,酸化效果差且稳产周期短。鉴于目前川东石炭系气井解堵难的问题,通过井筒堵塞物分析明确了堵塞物主要由铁的氧化物、碳酸盐、BaSO₄和SiO₂等无机物和月桂醇聚醚类有机物组成,推荐的解堵工作液体系(15%(w)HCl+1%(w)缓蚀剂+2%(w)铁稳剂+3%(w)表面活性剂)在地层温度下对垢物的溶蚀率最高达77.6%。对不同堵点位置的堵塞提出了针对性的解堵工艺,油管堵塞推荐连续油管或油管注酸解堵,套管堵塞推荐真空回位抽砂工艺,地层堵塞推荐泡沫酸酸化解堵。采用研究的解堵液体系和工艺开展现场试验6口井,解堵有效率100%,为本区和同类型低压气井解堵提供了有效的技术手段。      

黄桥气田CO2腐蚀现状及完井选材评价研究

CO₂腐蚀是石油天然气工业中一种破坏力极强的腐蚀类型，自1983年在江苏黄桥苏174井钻获高产CO₂气流以后，随后完成了4口试采井，已探明黄桥CO₂气田为国内最大的CO₂气田。1985年投入开发以来，相继发生了气井套管断落、腐蚀穿孔、油管落井、采气树泄漏和地表泄漏等情况，正是由于腐蚀的影响，导致气田生产成本上升、生产时效降低，极大地影响了气田的开发效益。同时，CO₂腐蚀严重威胁着黄桥CO₂气田的安全生产，解决这类腐蚀问题已成当务之急。针对黄桥CO₂气田腐蚀现状和特征，分析了腐蚀异常的原因，并选用4种管材开展CO₂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、高压和CO₂环境下对管壁产生严重腐蚀；9Cr管材耐CO₂腐蚀性差，有轻微点蚀；13Cr管材基本不发生腐蚀，可以满足CO₂气井正常生产的要求。这些研究成果对新钻井的井下选材具有指导意义。     

连续油管打捞连续油管工艺在低压低产气井中的应用

为了解决在低压低产气井生产管柱中打捞连续油管的难题,提出了连续油管打捞连续油管的工艺思路,并结合低压低产气井的实际特点,配套研发了一系列专用打捞工具,并将该工艺应用在塔里木盆地塔北隆起轮台凸起西端羊塔克凝析气田的T1井。研究结果表明:①射流解堵疏通作业通道、打铅印验证鱼顶形状、提拉测试确定上提载荷正常区间是打捞作业顺利进行的必要前提;②自旋引入工具可以实现连续油管的旋转打捞功能,抓获—剪切工具可以实现落鱼抓获以及极端情况下剪断落鱼的双重目的,防止作业管柱断脱进而造成更为严重的井下事故,而基于泵压的变化,抓获检测工具可以及时检测到鱼顶是否引入,有效避免引入过程中盲目施加载荷挤断落鱼的情况发生;③低压低产气井T1井长期关井且生产通道完全阻塞,同时作业通道存在着较多的变径位置,应用该打捞工艺进行了13次打捞,均将鱼顶成功引入且捞获,成功率达100%。结论认为,该工艺适用于空间受限情况下打捞连续油管的作业,可以为低压低产气井生产管柱内打捞连续油管难题的解决提供有效的方案。