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方培林，等：渤海某油田井下管柱腐蚀原因分析

1.1 流体离子含量
表 1 腐蚀井水分析报告
K + Na + Mg 2+ Ca 2+ Cl - SO 4 2- HCO 3 - CO 3 2- 总矿化度
井名称 pH 水型
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L
A13 8 41 2 094 95 493 4 284 6 321 54 7 388 氯化钙
A17 8 38 2 192 102 660 4 490 22 324 0 7 828 氯化钙
A18 6 38 2 454 262 1 089 7 165 6 112 0 11 125 氯化钙
A25S1 8 40 2 464 203 826 5 520 24 362 0 9 438 氯化钙
A26 8 26 1 885 41 245 3 718 8 503 0 6 426 氯化钙
A27 8 39 2 057 120 328 3 653 5 765 54 7 022 氯化钙
B24M 8 34 2 272 98 532 4 371 25 420 33 7 784 氯化钙

井流体对管材腐蚀分析：
1.2 氯离子腐蚀预测
阳离子腐蚀：含钾离子、钠离子和钙离子的水都
会对 N80 钢 产生 腐 蚀， 平 均腐 蚀 速率 分别 为 0.087 采用 Labor 指数法对氯离子腐蚀进行预测，计算
mm/a、0.081 mm/a、0.11 mm/a。 在同一离子浓度下，腐 公式如式（1）所示。
[4]
蚀性最强的是钙离子 。
式（1）
阴离子腐蚀：N80 钢在含氯离子水中， 腐蚀速率
-
为 0.09 mm/a； 而 在 含 相 同 浓 度 碳 酸 氢 根 离 子 的 水 式 （1） 中：[Cl ]、[SO 4 ]—分别是 Cl 、SO 4 浓度，
-
2-
2-
中 ，腐 蚀速 率为 0.04 mm/a，氯 离子 的腐 蚀 大 于 碳 酸 mmol/L
氢根离子的腐蚀。 水质分析显示水型为氯化钙型，氯 [A]—总碱度（1/2CaCO 3 ），mmol/L。
离子在 4 284~4 339 mg/L 之间， 管柱可能存在严重 当 LI 值大于 0.5 时，有腐蚀性，小于 0.5 时没有
[5]
的氯腐蚀 。 腐蚀性 。
[6]
表 2 氯离子腐蚀预测
井名称 A13 A17 A18 A25S1 A26 A27 B24M
LI 值 17 24 110 26 13 7 15
-
上述井 LI 值大于 0.5 时，容易发生以 Cl 为主的 的自身腐蚀性。
电化学腐蚀。 实验参考《SY/T 5405—1996 酸化用缓蚀剂性能

试验方法及评价指标》中《3. 常压静态腐蚀速率、缓
1.3 采出液腐蚀评价
蚀率测定方法及评价指标》，将 N80 挂片置于 A17 井
发现一批井油管出现腐蚀， 初步怀疑该井采出 采出水中，在 65 ℃恒 温烘 箱中 放 置 72 h，通 过测 定
液可能对管柱存在一定腐蚀。 实验通过测定 N80 挂 试验前后挂片的质量， 研究采出水对挂片的腐蚀情
片在 A17 井采出水中的腐蚀速率， 研究该井采出水 况，结果见表 3。
表 3 A17 井采出水对 N80 挂片腐蚀情况
-1
-1
挂片编号 腐蚀前质量/g 腐蚀后质量/g 腐蚀速率/（mm · a ） 平均腐蚀速率/（mm · a ）
1496 8.859 3 8.850 9 0.102 7
0.096 75
1497 8.868 9 8.861 5 0.090 8
通过表 3 可以发现， 该井采出水对 N80 挂片平 蚀后的挂片表面已经存在锈斑， 表明该井采出水的
均腐蚀速率为 0.096 75 mm/a，参考《SY/T-5329-2012 腐蚀速率偏高， 该井井下管柱腐蚀和该井采出水自
碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》 中对注水腐 身腐蚀速率偏高有一定关系。 此次评价中发现的部
蚀速率要求≤0.076 mm/a。 从图 4 也可以明显看出腐 分点蚀，可能来自于氯离子腐蚀。

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腐蚀与控制 CORROSION AND CONTROL