曲堤油田水質(zhì)分析及防腐技術(shù)

邵立民

(中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司，山東 東營 257000)

曲堤油田位于惠民凹陷南斜坡，1995年正式開發(fā)。經(jīng)過多年的高速開采，大部分區(qū)塊的含水已經(jīng)進入中高含水期。由于含油污水的腐蝕性強、有的區(qū)塊礦化度又高，在生產(chǎn)中會造成管線穿孔、管桿泵腐蝕，(據(jù)不完全統(tǒng)計因腐蝕造成水套爐穿孔10臺以上，躺井30井次)腐蝕產(chǎn)物又容易堵塞管線、影響泵效、堵塞地層、大大縮短生產(chǎn)周期和增加生產(chǎn)成本。

靠提高管道材質(zhì)進行防腐，并不能從根本上控制腐蝕，而且防腐性好的材料比常規(guī)材料價格高出很多，很難大面積推廣。緩蝕劑使用簡便、見效快、用量少、緩蝕效果好，對材料表面性質(zhì)和狀態(tài)影響小，是防治腐蝕的一種重要藥劑[1]。因此針對曲堤油田的水質(zhì)情況，優(yōu)選出防腐蝕最佳的緩蝕劑，以制定正確的防腐措施[2]。

1 曲堤油田水質(zhì)分析

對曲堤水處理站的來水、濾后水(回注污水)和幾口油井的水質(zhì)進行了水質(zhì)分析。結(jié)果見表1。

表1 曲堤油田水分析數(shù)據(jù)Table1 QuDi oilfield water analysis mg/L

由表1可以看出，除了Q9-X3井的礦化度低于處理站的礦化度外，其他井的總礦化度均明顯高于處理站的總礦化度和Cl－含量高，反映出污水介質(zhì)腐蝕性強的特點，存在易結(jié)碳酸鈣垢的趨勢。造成腐蝕的原因主要有以下兩方面:一方面是流體流向井筒時由于壓力降低，CO2釋放引起的電化學腐蝕，另一方面是由于Cl－含量很高，使水性變酸，容易發(fā)生點蝕;同時還有其它因素(如細菌、介質(zhì)的流動沖刷)的相互作用。

3 緩蝕劑的優(yōu)選

緩蝕劑室內(nèi)評價試驗采用靜態(tài)掛片失重法。試驗材料用A3鋼(規(guī)格為76 mm×13 mm×1.5 mm)，污水樣為曲堤來水，腐蝕時間為7 d，溫度為80℃，對多種緩蝕劑在同樣條件下作對比試驗[3]。試驗結(jié)果見表2。結(jié)果表明 :BS-X、東方、SLP-4的緩蝕性能較好，尤其BS-X緩蝕劑的緩蝕率高達73.1%。

表2 幾種緩蝕劑的對比Table2 Contrast of several corrosion inhibitors

為了了解BS-X性能，進一步對其做不同濃度的性能試驗，試驗結(jié)果見表3。污水樣為曲堤來水，腐蝕時間為7d，溫度為80℃。試驗數(shù)據(jù)表明:當BS-X緩蝕劑達到一定濃度后，再增加緩蝕劑用量，緩蝕效果略有下降。從經(jīng)濟效益和緩蝕效果綜合考慮，BS-X最佳投加濃度為40 mg/L[4]。

表3 BS-X不同濃度的性能Table3 The performauce of different concentrations of BS-X

4 BS-X在不同區(qū)塊用量

從水質(zhì)分析的結(jié)果來看，曲堤油田各區(qū)塊的腐蝕程度不一，因此應分別用每個區(qū)塊的產(chǎn)出水研究緩蝕劑的最佳用量[5]。

表4 曲堤油田區(qū)塊基本情況Table4 Oil field of basic information

(1)曲104塊BS-X用量

污水樣為曲104-X411油井產(chǎn)出水，腐蝕時間為7d，溫度為90℃，試驗結(jié)果見表5。

表5 曲104塊BS-X用量Table5 BS-X dosage of Qu104

試驗結(jié)果表明:曲104塊油井的BS-X緩蝕劑最佳投加濃度為40 mg/L。

(2)曲15塊BS-X用量

污水樣為曲15-X3油井產(chǎn)出水，腐蝕時間為7d，溫度為75℃，試驗結(jié)果表6。

表6 曲15塊BS-X用量Table6 Corrosion inhibitor dosage optimization test of Qu15

試驗結(jié)果表明:曲15塊油井的BS-X最佳投加濃度為50 mg/L。

(3)曲10塊BS-X用量

污水樣為曲10-X10塊油井產(chǎn)出水，腐蝕時間為7d，溫度為65℃，試驗結(jié)果見表7。

表7 曲10塊BS-X用量Table7 Corrosion inhibitor dosage optimization test of Qu10

試驗結(jié)果表明:曲10-X10塊油井的BS-X最佳投加濃度為40 mg/L。

5 結(jié)論

油田的生產(chǎn)實踐證明，采取單井投加緩蝕劑的方法進行防腐是經(jīng)濟而有效的。經(jīng)過大量試驗及現(xiàn)場應用表明BS-X緩蝕劑的效果優(yōu)良、性能穩(wěn)定、適應性好，并且它的水溶性、分散性很好[6]。單井投加此藥劑防腐，緩蝕劑的現(xiàn)場投加濃度為40～50 mg/L，在投加時用水稀釋5～10倍，以防藥劑粘稠掛壁影響藥效。使用BS-X緩蝕劑后管線穿孔、管桿泵腐蝕明顯下降，由于腐蝕原因造成的躺井率下降近10百分點，大大縮短檢泵周期、降低了生產(chǎn)成本。

[1]張學元，邸超，雷良才.二氧化碳腐蝕與控制[M].北京:化學工業(yè)出版社，2005:20-23.

[2]劉鶴霞，鄭家燊.氣田氣井緩蝕劑研究[J].四川化工與腐蝕控制，2003，2:24-25，3.

[3]黃紅兵，楊仲熙.CT2-4水溶性油氣井緩蝕劑的合成與應用研究[J]. 石油與天然氣化工，1996，25(4):231-235.

[4]顏紅俠，張秋禹，張軍平，等.油氣開發(fā)中CO2腐蝕及其緩蝕劑的選用[J]. 應用化工，2002，31(1):7-11，18.

[5]宋偉，馮小波.重慶氣礦井下油管腐蝕及緩蝕劑的應用腐蝕與防護[J].腐蝕與防護，2005，26(8):347-350.

[6]楊懷玉，祝英劍，陳家堅，等.IMC系列緩蝕劑研究及在我國油田的應用[J]. 油田化學，1999，16(3):273-277.