根據2008年度腐蝕倒井統計表和2009年1~6月作業井統計表(見表1、表2)分析,2008年共作業41井次,其中,腐蝕導致倒井19井次;2009年1~6月共作業24井次,腐蝕導致倒井8井次。
從上述統計數據和表中可看出,近年來,在井溫和摩擦產生的熱能作用下,使桿、管表面鐵分子活化,而產出液具有強腐蝕性,桿管被腐蝕。由于腐蝕,使桿、管表面更粗糙,從而磨損更嚴重,造成倒井次數增多,作業成本費用明顯增加,給采油隊帶來了極大的人力和財力消耗。
隨著綜合含水的不斷上升,油井腐蝕程度日趨嚴重。其原因是:當油井產出液含水率大于74.02%時,產出液換相,由油包水型轉換為水包油型,于是,桿、管表面失去原油的保護作用,產出水直接接觸抽油桿和油管,腐蝕速度增大。摩擦的潤滑劑由原油變為產出水,失去原油的潤滑作用,抽油桿和油管內壁磨損速度加快,磨損嚴重。
東辛油田營11斷塊的產出水具有“兩高一低”的特點,即礦化度高,含有大量的氯離子、二氧化碳和硫化氫等,水溫度較高,Ph值偏低,顯弱酸性。產出水中含二氧化碳,硫化氫和鐵質,故有下列化學反應式:
CO2+H2O→H++HCO3ˉ
Fe+H2S→FeS↓+H2↑
CO2含量越高,產出水中產出的H+越多,Ph值越低。產出水顯弱酸性,腐蝕性強。同時,產出水中H2S與鐵反應生成FeS和H2,對桿、管產生氫脆腐蝕。
由于Ph值低,H+離子多,而產出水含Cl-高,存在下列化學反應式,形成了具有強腐蝕性的體系:
H++Cl-→HCl
目前現場中常用的防腐方法有加裝耐腐蝕桿管、防腐器和加緩釋劑三種。其中,采油11隊所管轄的營11斷塊有3口井安裝了防腐器裝置,分別為 Y11X146、Y11X152、Y11XN41。現場調查表明,Y11X146于2009年3月14日因防腐器卡原因上作業,防腐器發生膨脹,卡在油套環空之間,解卡打撈不成功。Y11XN41于2009年3月29日因油管漏倒井,作業過程中也發生防腐器因膨脹而導致油管上提微卡情況,桿管仍有明顯的腐蝕跡象。
目前Y11X152井口套管環空堵,洗井洗不通,也是由于防腐器膨脹原因造成油套環空不通,正準備上作業處理。因此,從現場應用情況來看,防腐器在采油 11隊應用效果不理想,裝置易發生膨脹,從而堵塞油套環空,影響油井正常生產;同時,造成作業施工難度增大,增加作業成本。
采油11隊從2009年4月28日開始,對19口特殊井采用加緩釋劑的防腐技術,現場應用效果正在跟蹤調查中。
雖然現場上常用的防止油管腐蝕的方法,通常是加液體緩蝕劑,但是現場的實際緩蝕效果與室內靜態試驗效果差距較大。分析認為,液體緩蝕劑容易被油水帶走,在井下停留時間很短,并且管內壁粗糙不均及不同程度地存在油、垢等附著物,水中含有其它不利于緩蝕劑吸附的成分,致使從套管加注的緩釋劑不易達到泵入口處,對泵、抽油桿、油管的保護效果不夠理想。同時,液體緩蝕劑需要定期加入,費時費力,造成現場工人工作量增加;由于采油11隊生產井數較多,小班工人每天工作量較大,液體緩釋劑是否能按時添加不易保證,有可能導致液體緩蝕劑在現場的實際應用效果很難達到預期目標。