浅谈油田CO2驱油气井防腐工艺优化

2022-09-11

油田业是世界给与高度关注的行业, 对各国的经济发展影响深远。近年来, 优于CO2问题导致的腐蚀进入工作人员的视线, 且油田CO2腐蚀问题已经成为世界性石油业发展难题, 所以必须对其进行处理。CO2在遇到水之后会产生碳酸, 碳酸会腐蚀油管以及套管工具, 这一情况在高温高压井当中尤为突出, 情况严重时甚至会出现油套管穿孔断裂, 影响井筒的正常使用, 缩短设备寿命, 造成经济损失, 所以必须要解决CO2腐蚀问题。从当前油田CO2驱油气井防腐工艺的发展实况入手, 详细分析目前比较常见的四种解决措施, 提出所有处理方式的优点与缺点, 完善防腐工艺, 延长注采井实际使用寿命, 提升其经济效益。

1 CO2防腐技术对比

从目前我国相关技术的发展情况来看, 可以将防腐工艺分防腐工艺控制腐蚀以及耐蚀合金控制腐蚀两方面。其中的防腐工艺还包含缓蚀剂防腐、涂镀层防腐等, 可以根据所在地区的实际情况来选择防腐措施。所有常见防腐措施当中, 内涂层防腐与阴极保护防腐这两种防腐措施的实际应用条件比较苛刻, 所以在使用上会受到一定的局限, 而普通的碳钢加注缓蚀剂以及耐腐蚀合金, 这两种防腐方式使用频率较高。如果选择使用耐腐蚀合金进行防腐, 则第一次的投入比较多, 但是防腐效果比较好。而普通的碳钢加注缓蚀剂虽然前期资金投入量比较少, 但是后期的操作流程比较复杂, 后期资金投入也比较高, 在高温高压井以及防腐方面的效果都一般, 所以可以使用耐腐蚀合金对其进行防腐控制。在面对CO2注入时间比较短的工程, 普通的碳钢加注缓蚀剂防腐比较实用。

用缓蚀剂进行防腐处理, 初期的资金投入比较低, 但是持续时间短, 日后需要不断的对工程进行修补, 注入工艺比较复杂, 长期资金投入比较大。

用耐蚀合金进行防腐处理, 初期的资金投入量比较大, 整体防腐效果较好且目前尚未发现有任何不良反应, 后期的资金投入较低。

阴极保护也可以起到一定的防腐作用, 但是阴极保护的操作工艺比较复杂, 建设方案容易受到工程所在位置现场环境的影响, 防腐作用的落实较难, 使用具有局限性且施工成本高。

涂镀层防腐处理也是比较常见的一种防腐施工措施, 因为涂层的温度比较高, 可以从根本上提升设备使用质量, 使其不受CO2腐蚀的影响, 但是在实际使用过程中发现, 丝扣位置的涂覆施工难度较大, 不能适应荷载力学环境, 并且容易产生老化。

2 CO2防腐技术选择

不论在何时, 选择CO2防腐方案时, 都必须要考虑到防腐措施的经济利益, 因为企业需要以营利为目标, 只有满足利润上的需求, 才能保证企业正常发展。但是在选择防腐技术时, 也要从企业的实际情况出发, 在满足防腐效果的基础之上, 将防腐施工所需要的投入的资金控制在最小的范围内。通过多年来的实践证明, 最科学有效的防腐措施就是耐腐蚀合金油套管以及普通的碳钢加注缓蚀剂, 但是两者的适用范围与优缺点也比较明显。相关研究人员曾对两种方案进行研究, 发现CO2驱注采井选用的防腐工艺的选择与油藏总量开采年限腐蚀环境N80碳钢管材使用寿命和之间的比值有直接关系。假定井况始终保持不变, 并且缓蚀剂费用以及缓蚀剂的防腐效果恒定, 则可以根据CO2的实际情况来选用防腐措施。

如果井况环境腐蚀比较严重, 必须要选择耐腐蚀合金防护技术。因为从油藏开发年限以及驻采井的实际情况来看, 虽然耐腐蚀合金防护技术的使用方式比较简单, 依靠自身性能来抵抗腐蚀作用, 但是国内很少有油田会采用该方式来控制腐蚀。改原因的产生因素包含两方面, 一是资金短缺, 二是采油周期比较短, 所以只需用普通防腐工艺即能满足施工需求, 限制了耐腐蚀合金防护的发展。

3 结语:

石油产业的发展状况将直接影响我国经济发展速度, 所以必须扫清所有有碍发展的因素, 为其提供科学的发展环境。本文从当前世界范围内比较常见的四种防腐处理方法入手, 分析了其优缺点, 提出各方法的适用范围。从目前各种防腐措施的实际使用情况来看, 如果腐蚀环境比较恶劣并且CO2开发时期比较长, 可以使用耐腐蚀合金油管对其进行处理, 虽然前期资金投入比较大, 但是后期管理比较方便, 减少了多次修井作业几率, 防腐效果比较好, 从长远的角度来看, 不论是经济型还是实用性都是最佳的。但是对于腐蚀环境一般、开发周期比较短的井区来说, 则可以使用普通的碳钢油管联合缓蚀剂的方式对其进行保护, 资金投入少。

摘要：近年来经济的不断发展, 各行各业对油的需求量明显提升, 在还没有找到最佳替代能源之前, 石油开采依旧会影响到我国经济发展。在油田建设中, 油井受CO2影响而出现腐蚀的情况一直是影响油田发展的主要构成要素之一, 亟待解决。分析油田CO2腐蚀的机理及其特征, 阐述不同防腐工艺的优点和缺点, 从经济效益及实际使用效果双方面设计新型防腐工艺。

关键词：油田防腐,驱油气井,防腐工艺