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    春光油田緩蝕劑優(yōu)選評價方法及現(xiàn)場應(yīng)用

    2014-03-08 23:27:42河南油田分公司新疆勘探開發(fā)中心
    油氣田地面工程 2014年10期
    關(guān)鍵詞:緩蝕劑春光防腐

    河南油田分公司新疆勘探開發(fā)中心

    春光油田緩蝕劑優(yōu)選評價方法及現(xiàn)場應(yīng)用

    海燕杰河南油田分公司新疆勘探開發(fā)中心

    春光油田產(chǎn)出液腐蝕的主要原因是二氧化碳電化學(xué)腐蝕和SRB細(xì)菌腐蝕,因此在緩蝕劑研制及配方研究過程中,應(yīng)主要針對這兩種腐蝕。以咪唑啉為主控制二氧化碳腐蝕,添加季銨鹽類控制細(xì)菌腐蝕,通過配方優(yōu)化,進(jìn)行緩蝕劑的優(yōu)選開發(fā)。開發(fā)出的兩種緩蝕劑CG—9、CG—10現(xiàn)場試驗(yàn)緩蝕率均達(dá)到85%以上。建議對于高含水油井推廣緩蝕劑防腐技術(shù),定期對加藥效果進(jìn)行評價,根據(jù)腐蝕情況及時調(diào)整加藥方案。

    春光油田;緩蝕劑;腐蝕速率;現(xiàn)場試驗(yàn);效果監(jiān)測

    通過對春光油田產(chǎn)出液腐蝕因素進(jìn)行分析可知,造成產(chǎn)出液腐蝕的主要原因是二氧化碳電化學(xué)腐蝕和SRB細(xì)菌腐蝕,因此在緩蝕劑研制及配方研究過程中,應(yīng)主要針對這兩種腐蝕。以咪唑啉為主控制二氧化碳腐蝕,添加季銨鹽類控制細(xì)菌腐蝕,通過配方優(yōu)化,進(jìn)行緩蝕劑的優(yōu)選開發(fā)。應(yīng)根據(jù)金屬和介質(zhì)的條件選用合適的緩蝕劑,緩蝕劑抑制腐蝕的能力可以通過緩蝕效率來評價。

    1 緩蝕劑優(yōu)選評價方法

    (1)緩蝕劑配方初選。根據(jù)以往的研究和應(yīng)用情況,選取14種緩蝕劑配方分別進(jìn)行2個濃度的常壓靜態(tài)初選,初選結(jié)果表明,CG—9、CG—10兩種緩蝕劑的效果較好,可以進(jìn)行下一步的動態(tài)評價。緩蝕劑評價依據(jù)《油田采出水用緩蝕劑性能評價方法(SY5273—2000)》。材質(zhì):J55試片;溫度:80℃;緩蝕劑濃度:100、300mg/L;試驗(yàn)周期:7d;介質(zhì)要求:自配水溶解均勻后充CO2至飽和;自配水裝瓶后加飽和亞硫酸鈉溶液10mL除氧。

    (2)緩蝕劑高溫、高壓動態(tài)評價。將初選緩蝕效果較好的兩種緩蝕劑CG—9、CG—10進(jìn)行高溫、高壓動態(tài)初選評價。試驗(yàn)管材:J55試片;溫度:80℃;總壓:10MPa;流速:200r/min;緩蝕劑濃度:100、200mg/L;試驗(yàn)周期:72h;介質(zhì)要求:春光油田油井產(chǎn)出水,實(shí)驗(yàn)前充CO2至飽和。通過動態(tài)評價可知,兩種緩蝕劑的防腐效果良好,濃度200mg/L時緩蝕率大于80%,可以應(yīng)用于春光油田現(xiàn)場。

    (3)模擬春光油田工況環(huán)境對緩蝕劑CG—9、CG—10進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評價。模擬春光工況環(huán)境條件,對緩蝕劑CG—9、CG—10進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以進(jìn)行其動態(tài)評價工作。試驗(yàn)管材:J55試片;溫度:45℃;總壓:10MPa;流速:100r/min;緩蝕劑濃度:100、200mg/L;試驗(yàn)周期:72h;介質(zhì)要求:春光油田油井產(chǎn)出水,實(shí)驗(yàn)前充CO2至飽和。由上述試驗(yàn)可知,所開發(fā)的兩種緩蝕劑CG—9、CG—10在濃度100mg/L時緩蝕效果均達(dá)到80%以上,效果良好,可以滿足春光油田防腐的要求。

    2 現(xiàn)場應(yīng)用與效果

    (1)設(shè)計緩蝕劑加藥方案。通過前期緩蝕劑的開發(fā)評價,選用效果良好的CG—9緩蝕劑進(jìn)行現(xiàn)場防腐效果評價工作。在含水高的10口井進(jìn)行現(xiàn)場加藥試驗(yàn),采取周期加藥方式,5天為一個加藥周期。根據(jù)室內(nèi)動態(tài)評價結(jié)果,加藥濃度設(shè)定為200mg/L。緩蝕劑正常加注前,需要對油套管進(jìn)行預(yù)膜處理,使緩蝕劑先在油套管表面上形成一層保護(hù)膜,以增強(qiáng)緩蝕劑的防護(hù)作用。因此,緩蝕劑加注一般包括預(yù)膜加注和正常加注兩階段,正常加注在預(yù)膜加注后的2~3日進(jìn)行。預(yù)膜加注就是使緩蝕劑均勻地分布在鋼材表面,形成一層保護(hù)膜,將鋼材與腐蝕介質(zhì)隔離開來。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),首次預(yù)膜的加量可選擇正常加藥的4~6倍,一次全部加入。緩蝕劑預(yù)膜期為2~3天,預(yù)膜加注量在1日內(nèi)加注完。正常加注的加藥濃度:根據(jù)前期室內(nèi)研究結(jié)果,現(xiàn)場試驗(yàn)初步選擇緩蝕劑的加藥濃度為200mg/L(即0.2kg/m3)。實(shí)施后,根據(jù)井口腐蝕監(jiān)測評價結(jié)果和腐蝕控制情況,再對加藥濃度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整優(yōu)化。

    (2)進(jìn)行緩蝕劑加藥效果監(jiān)測。欲評價腐蝕防護(hù)措施的實(shí)施效果,需要進(jìn)行油井腐蝕監(jiān)測工作。5口現(xiàn)場試驗(yàn)加藥井P206—14、P8—40、P8—20、P2—22、P2—15安裝了腐蝕監(jiān)測裝置。

    (3)試驗(yàn)效果。對安裝腐蝕監(jiān)測裝置的5口井,分別進(jìn)行了加藥前、后的腐蝕試片取放工作,對比腐蝕速率變化情況。除P8—40井在安裝后不久關(guān)井,其他4口井在加藥后腐蝕速率均有顯著降低。對比兩次現(xiàn)場腐蝕監(jiān)測的結(jié)果可以看出,P2—22和P2—15井的腐蝕速率均有大幅度的降低,腐蝕速率分別由加藥前的0.0926mm/a和0.0875mm/a降至0.0115mm/a和0.0083mm/a,降低率分別達(dá)到87.63%和90.56%,說明實(shí)施緩蝕劑加藥對腐蝕有很好的抑制作用,效果非常顯著。

    3 結(jié)論及建議

    (1)通過對春光油田產(chǎn)出液腐蝕機(jī)理及防治技術(shù)進(jìn)行研究,開發(fā)出的兩種緩蝕劑CG—9、CG—10現(xiàn)場試驗(yàn)緩蝕率均達(dá)到85%以上,能夠滿足該油田防腐工作的需要。

    (2)由緩蝕劑防腐現(xiàn)場試驗(yàn)及腐蝕監(jiān)測工作情況可知,井筒投加緩蝕劑不但可保護(hù)油套管,還能起到保護(hù)單井管線的目的,建議對于高含水油井推廣緩蝕劑防腐技術(shù),定期對加藥效果進(jìn)行評價,根據(jù)腐蝕情況及時調(diào)整加藥方案。

    (3)腐蝕監(jiān)測是判斷腐蝕嚴(yán)重程度、考查評價腐蝕防護(hù)措施實(shí)施效果的有效手段,建議加強(qiáng)生產(chǎn)系統(tǒng)的監(jiān)測力度、完善監(jiān)測點(diǎn)、及時錄取腐蝕數(shù)據(jù),為完善防腐措施提供依據(jù)。

    (4)犧牲陽極可以在腐蝕嚴(yán)重、緩蝕劑控制效果不理想或重點(diǎn)防腐部位安裝,以提高防腐效果。

    (5)注水系統(tǒng)中不含油,有溶解氧、細(xì)菌等的存在,與生產(chǎn)系統(tǒng)的腐蝕情況不盡相同。對注水系統(tǒng)的腐蝕與防治還需進(jìn)一步深入研究,在滿足注水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下,應(yīng)采取水處理技術(shù)和相應(yīng)的防腐措施,以達(dá)到控制腐蝕和水質(zhì)達(dá)標(biāo)的目的。

    (欄目主持 楊軍)

    10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.015

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