Page 19 - 涂层与防护2020-07-电子版

刘磊，等：锦州 9-3 油田套管腐蚀机理及防护治理措施研究

分析，得到如下结论： （3）表面涂镀层保护
（1）探井、录井资料没有硫化氢显示，锦州 9-3 气体 通过相应的工艺处理，在金属的表面形成一层覆
样品未检测出硫化物，表明锦州 9-3 油田原始地层中不 盖层，可以直接将金属与腐蚀介质分离开来，从而达
含 H 2S，进一步证实锦州油田腐蚀属于 CO 2 腐蚀； 到抑制腐蚀的目的。 常用的涂料有：环氧型、改性环氧
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（2）地层水、注入水呈弱碱性，其中未检测出 S 、 型、酚醛环氧型树脂或尼龙等。 要求涂层厚薄均匀，且
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HS 离子，但 Cl 浓度较高，可能会作为腐蚀催化剂加 整个涂敷表面 100%无针孔。
速材料的腐蚀；且注水样矿化度＞20 000 mg/L ，为重 （4）区域性阴极保护
度腐蚀，远大于地层水矿化度。 因此注入流体为套管 根据金属电化学腐蚀原理，腐蚀电池的阴极不发
腐蚀的主要介质。 生腐蚀，只有阳极发生腐蚀。 因此可以采用一定的方
（3）套管内壁腐蚀较外壁腐蚀严重，内壁已覆盖 法使保护金属成为阴极，防止金属腐蚀的发生。 阴极
一层较薄的腐蚀产物膜，腐蚀产物为 FeCO 3 ，进一步证 保护技术有外加电流的阴极保护和牺牲阳极的阴极
实属于 CO 2 腐蚀。 保护两类。

2 锦州 9-3 油田套损井的防治措施和 2.2 套损井的治理技术
治理技术 目前适合锦州 9-3 等海上油田的套损井治理技

术都比较成熟，且均有应用，常用的主要有以下几种。
2.1 套损井的防治措施
（1）罐装泵技术
针对锦州 9-3 油田严重的腐蚀情况，可以从以下 对于生产井，可以采用罐装泵技术，在电泵机组
方面进行预防： 外面加装保护套，将生产井液与套管隔离，形成独立
（1）选择耐蚀材料 的液流通道, 保障生产套管不受腐蚀性井液腐蚀，达
目 前 锦 州 9-3 油 田 所 使 用 的 套 管 材 料 主 要 是 到延长套管使用寿命的目的，目前海上油田成功应用
N80 钢，其耐蚀性不是很好，可以考虑使用合金材料。 多口井，机组运行稳定，效果十分理想。 罐装泵示意图
通过对不同材质的腐蚀实验分析，建议采用 3Cr 油套 如图 6 示。
管配合性能优良的缓蚀剂， 或者采用防腐级别高的
9Cr 或 13Cr 材质，提高防腐能力。
（2）添加缓蚀剂
由于上述管材成本昂贵，一定程度上限制了推广
使用，而添加缓蚀剂是一种既有效又经济的控制腐蚀
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的手段，可以进一步优化应用这种防腐方法 。
对于油管和套管的内表面腐蚀，可在不更换现有
管材的情况下使用专用缓蚀剂来控制 CO 2 的腐蚀。 通
常选用油溶性水分散的表面活性剂类，如磷酸醋与烷
基胺的反应产物、咪哇琳、多胺类及咪哇琳与硫脉的
复配物等。 如果使用得当，这些缓蚀剂的缓蚀效率将
在 85%以上。
套管外壁的腐蚀，应从抗 CO 2 腐蚀的油井水泥外
掺料着手研究， 即设法控制水泥环的碳化反应速度，
降低水泥石的渗透率。 目前较为有效的方法是在油井
水泥中掺入一定量的硅灰（微粒硅）。 对于未封固段套
管外壁的腐蚀，可通过加封隔器并在环空内充填含有
缓蚀剂的油加以解决。
图 6 罐装泵示意图

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腐蚀与控制 CORROSION AND CONTROL