防腐交流材料课件.ppt

大家好大家好采油一厂采油一厂 工艺研究所工艺研究所汇报人：徐艳伟汇报人：徐艳伟目目录录一、前言一、前言二、文中、文东油田目前腐蚀现状二、文中、文东油田目前腐蚀现状三、文留油田腐蚀机理分析三、文留油田腐蚀机理分析 四、文中、文东油田油水井防腐工四、文中、文东油田油水井防腐工 艺技术艺技术 五、文中、文东油田治理工艺展望五、文中、文东油田治理工艺展望一、前言20092009全全年年油水井油水井13361336口，其中油井口，其中油井744744口，口，水井水井592592口，开井生产口，开井生产981981口口最最高高液量液量522.9522.9万方万方水水量量477.8477.8万方万方综综合含水合含水91.4% 91.4% 部分井含水部分井含水98% 98%  丝扣腐蚀丝扣腐蚀腐腐蚀蚀特特征征二、文中、文东油田目前腐蚀现状二、文中、文东油田目前腐蚀现状 油管本体穿孔油管本体穿孔 抽油杆节箍腐蚀抽油杆节箍腐蚀 抽油杆与油管偏磨腐蚀抽油杆与油管偏磨腐蚀 下部腐蚀强于上部腐蚀下部腐蚀强于上部腐蚀 内部腐蚀高于外部腐蚀内部腐蚀高于外部腐蚀 严重腐蚀：大于等于严重腐蚀：大于等于0.1260.126mm/amm/a 中度腐蚀：中度腐蚀：0.076-0.1260.076-0.126mm/amm/a 低度腐蚀：低度腐蚀：0.025-0.0760.025-0.076mm/amm/a 轻微腐蚀：小于等于轻微腐蚀：小于等于0.0250.025mm/amm/a 二、文中、文东油田目前腐蚀现状二、文中、文东油田目前腐蚀现状腐腐蚀蚀等等级级井井例例 文文13-60613-606井井 第第215215 根根3′/4″3′/4″杆接箍腐蚀杆接箍腐蚀 断，作业占产，少产断，作业占产，少产 原油近原油近4040吨吨文文13-13-606606文文92-92-9898 文中、文东油田文中、文东油田30%-40%30%-40%的油井属严重腐蚀的油井属严重腐蚀二、文中、文东油田目前腐蚀现状二、文中、文东油田目前腐蚀现状 2 2molmol的三价铁能腐蚀的三价铁能腐蚀 掉掉1 1molmol管线中的铁管线中的铁 2 2FeFe+3+3+Fe=3Fe+Fe=3Fe2+2+FeFe+3+3的的腐腐蚀蚀机机理理井例井例 14#14#站文侧站文侧15-3315-33，产出水三，产出水三 价铁含量为价铁含量为50.2172 50.2172 mg/lmg/l三、三、文留油田腐文留油田腐蚀蚀机理分析机理分析 COCO2 2分分压压大于大于0.20.2MPaMPa时时将将发发 生腐生腐蚀蚀；当；当COCO2 2分分压压在在0.020.02～～ 0.2 0.2MPaMPa之之间时间时，腐，腐蚀蚀有可能有可能发发 生；当生；当COCO2 2分分压压小于小于0.020.02MPaMPa时时，腐，腐蚀蚀可忽略不可忽略不计计 CO CO2 2和水反应生成碳酸：和水反应生成碳酸： CO2+H2O=H2CO3 碳酸分两步水解：碳酸分两步水解： 第一步水解：第一步水解：H H2 2COCO3 3H H+ ++HCO+HCO3 3- - 第二步水解：第二步水解：HCOHCO3 3- -H H+ ++CO+CO3 32-2- 阳极反应为：阳极反应为：FeFeFeFe2+2++2e+2e阴极反应为：阴极反应为：H H+ ++e+eH H2H2HH H2 2COCO2 2的的腐腐蚀蚀机机理理P PCO2CO2= =(mol% CO(mol% CO2 2)·)· (gas (gas pressure)pressure)归根接底还归根接底还是是H H+ +的腐蚀的腐蚀三、三、文留油田腐文留油田腐蚀蚀机理分析机理分析COCO2 2的的腐腐蚀蚀机机理理温度和保护膜与腐蚀关系温度和保护膜与腐蚀关系小于小于6060℃℃均均匀腐蚀匀腐蚀100100℃℃腐腐 蚀最大，蚀最大，有点蚀有点蚀大于大于150150℃℃腐腐 蚀基本蚀基本阻止阻止三、三、文留油田腐文留油田腐蚀蚀机理分析机理分析H H2 2S S的的腐腐蚀蚀机机理理 硫化物硫化物应应力腐力腐蚀蚀开裂开裂( (SSC)SSC)氢诱发氢诱发裂裂纹纹 ( (HIC)HIC) H H2 2S S腐腐蚀蚀除造成均匀腐除造成均匀腐蚀蚀外其最外其最大的危害是容易造成点大的危害是容易造成点蚀蚀、断裂、断裂并具有突并具有突发发性、低性、低应应力的特点。

力的特点H H2 2S→HS→H+ ++HS+HS- -HSHS- -→H→H+ ++S+S2-2-阳极反应：阳极反应：Fe→FeFe→Fe2+2++2e+2e阴极反应：阴极反应：2 2H H+ ++2e→H+2e→H2 2↑↑总总反反应应：：XFe+YHXFe+YH2 2S→FeS→FeX XS SY Y+YH+YH2 2↑↑三、三、文留油田腐文留油田腐蚀蚀机理分析机理分析四、文中、文东油田四、文中、文东油田油水井防腐工艺技术油水井防腐工艺技术腐蚀犹如寄生在油田生产上的一个毒瘤，不腐蚀犹如寄生在油田生产上的一个毒瘤，不加以治理，不抑制其生长，将会后患无穷加以治理，不抑制其生长，将会后患无穷水能电离出正一价氢离子，只要和铁接触就水能电离出正一价氢离子，只要和铁接触就会产生腐蚀，如再有其它氧化成份或辅助成会产生腐蚀，如再有其它氧化成份或辅助成份，腐蚀会加剧，这也是没有办法的事腐份，腐蚀会加剧，这也是没有办法的事腐蚀是在一个缓慢发生的过程中逐渐显现对油蚀是在一个缓慢发生的过程中逐渐显现对油田开发危害非常大的现象，如果不搞防腐，田开发危害非常大的现象，如果不搞防腐，任其腐蚀，短时期内是显现不出来。

但过一任其腐蚀，短时期内是显现不出来但过一段时间，发作起来时，腐蚀将导致整个生产段时间，发作起来时，腐蚀将导致整个生产系统全面瘫痪系统全面瘫痪四四、、文文中中、、文文东东油油田田油油水水井井防防腐腐工工艺艺技技术术腐蚀监测缺缺 点点井下腐蚀监测井下腐蚀监测（腐蚀监测环）（腐蚀监测环）不能及时把握不能及时把握其腐蚀状态其腐蚀状态 准确反应井下准确反应井下腐蚀状态腐蚀状态优优 点点四四、、文文中中、、文文东东油油田田油油水水井井防防腐腐工工艺艺技技术术腐蚀监测缺缺 点点地面腐地面腐蚀监测蚀监测过程繁琐，不能过程繁琐，不能迅速快捷把握迅速快捷把握其腐蚀状态其腐蚀状态 准确反应实际准确反应实际腐蚀状态腐蚀状态优优 点点缺缺 点点模拟毕竟不是模拟毕竟不是 实际腐蚀状态实际腐蚀状态 及时方便掌握井及时方便掌握井下地面腐蚀状态下地面腐蚀状态优优 点点建全建全腐蚀腐蚀监测监测点点取油取油井产井产出水出水实验实验四四、、文文中中、、文文东东油油田田油油水水井井防防腐腐工工艺艺技技术术腐蚀监测腐腐蚀蚀监监测测环环2727处处序号井号放入日期回收日期1101-252009.10.312009.11.82101-522009.11.3 3文1982009.12.4 4新10-792009.10.25 565-1082009.11.8 613-19309.3.16 713-17309.8.13 813-22109.10.20 913-13109.11.22 10侧13-4409.12.10 1116-2209.7.28 1216-1109.10.20 1313-4109.10 1413-3309.10 1592-1309.9 1613-60309.9 1729#站外输09.9 1892-4609.4.27 19新13-1062009.5.22009.12.132013-1132009.4.28 2113-1972009.5.22 2213-3802009.5.232009.10.222313-4242009.6.42009.10.262492-642009.6.7 2514-502009.6.10 2613-952009.7.7 2792-922009.7.17 四四、、文文中中、、文文东东油油田田油油水水井井防防腐腐工工艺艺技技术术腐蚀监测 全厂共有全厂共有9999个腐蚀监测点。

每年取个腐蚀监测点每年取得数据得数据11311131个，掌握了全厂的腐蚀动态，个，掌握了全厂的腐蚀动态，为防腐工作由被动变为主动提供了可靠为防腐工作由被动变为主动提供了可靠依据，同时对严重腐蚀井取产出水室内依据，同时对严重腐蚀井取产出水室内模拟监测，根据室内实验及时调整防腐模拟监测，根据室内实验及时调整防腐措施，以使产出水腐蚀速率达标措施，以使产出水腐蚀速率达标 四四、、文文中中、、文文东东油油田田油油水水井井防防腐腐工工艺艺技技术术127127个缓蚀剂个缓蚀剂的加药点的加药点 油井加药油井加药105105处处端点加药端点加药2222处处 油井加药油井加药 周期加药周期加药 连续加药连续加药 2727个缓蚀阻个缓蚀阻垢剂加药点垢剂加药点 周期加药周期加药 有效缓解了油水井因腐蚀对生产造成的影响，有效缓解了油水井因腐蚀对生产造成的影响，大幅度降低了油水井维护成本大幅度降低了油水井维护成本 常规防腐药剂四四 、、 文文 中中 、、 文文 东东 油油 田田 目目 前前 腐腐 蚀蚀 现现 状状新型缓释剂 针对部分油井投加常规缓蚀剂后，无法针对部分油井投加常规缓蚀剂后，无法防护由油相中高浓度防护由油相中高浓度ClCl－－离子和盐类引起离子和盐类引起的局部腐蚀的问题，的局部腐蚀的问题，20092009年在广泛的调查年在广泛的调查分析和室内评价试验的基础上，优选了组分析和室内评价试验的基础上，优选了组织咪唑啉类缓蚀剂织咪唑啉类缓蚀剂——KY-2KY-2型缓蚀剂进行室型缓蚀剂进行室内试验，选择内试验，选择1010口腐蚀较严重的油井进行口腐蚀较严重的油井进行现场试验，取得较好效果。

现场试验，取得较好效果四四 、、 文文 中中 、、 文文 东东 油油 田田 目目 前前 腐腐 蚀蚀 现现 状状 2009 2009年采油一厂部分电泵井下入了防年采油一厂部分电泵井下入了防腐短节，该防腐短接是一种牺牲阳极保腐短节，该防腐短接是一种牺牲阳极保护装置，该装置与金属设备相连由于护装置，该装置与金属设备相连由于两相之间有一定的电位差，该金属电位两相之间有一定的电位差，该金属电位比较负将失去电子而被腐蚀，产生的电比较负将失去电子而被腐蚀，产生的电流通过外电路流入被保护的管、杆、泵，流通过外电路流入被保护的管、杆、泵，从而使泵等生产设备得到保护从而使泵等生产设备得到保护防腐短节四四 、、 文文 中中 、、 文文 东东 油油 田田 目目 前前 腐腐 蚀蚀 现现 状状 固体缓蚀器固体防腐器应用统计表固体防腐器应用统计表序号时间井号作业目的应用情况108.12.2013-397去封气举转抽固体防腐器1套209.1.413-386打捞对扣固体防腐器1套309.1.1313-306泵加深固体防腐器1套409.1.1313-178气举转抽固体防腐器1套509.1.2113-378检泵固体防腐器1套609.1.2313-197检泵加深固体防腐器1套709.2.9气13-3检泵固体防腐器1套809.2.913-420气举转抽固体防腐器1套909.2.12200-6检泵固体防腐器1套1009.3.213-33电泵转抽固体防腐器1套1109.6.213-424检泵固体防腐器1套五五 、、 文文 中中 、、 文文 东东 油油 田田 治治 理理 工工 艺艺 展展 望望 （（一）加药研究一）加药研究 开展单井次最佳加药量、加药浓开展单井次最佳加药量、加药浓度的研究工作，并对防腐药剂的加注度的研究工作，并对防腐药剂的加注进行规范，包括加药周期、加药量、进行规范，包括加药周期、加药量、加药方式等，最终达到一井一浓度，加药方式等，最终达到一井一浓度，一井一加药量，做到防腐药剂的科学一井一加药量，做到防腐药剂的科学合理配置。

合理配置 兄兄弟弟单单位位中中原原油油田田采采油油四四厂厂对对周周期期加加药药中中的的加加药药周周期期做做过过详详细细实实验验，，这样，使我们减少了许多前期实验工作，这样，使我们减少了许多前期实验工作， 数据如下：数据如下：加药方式周期加药连续加药周期3天缓蚀率%65737天缓蚀率%307315天缓蚀率%1471加药方式最好采用连续加药加药方式最好采用连续加药 同同时时，，进进行行油油井井周周期期性性加加药药浓浓度度规规律律性性测测试试，，从从中中得得出出如如下下结结论论：：周周期期性性加加药药前前期期浓浓度度下下降降很很快快，，第第二二天天浓浓度度下下降降到到20mg/l以以下下加加药药周周期期最最多多也也只只能能维维持持3天 加加药药方方式式最最好好采采用用连连续续加加药药，，周期加药的周期在周期加药的周期在3-4天 加加药药量量、、加加药药浓浓度度应应随随各各井井产产出出水水水水质质情情况况、、油油藏藏埋埋深深、、动动液液面面、、产产出出液液含含水水、、泵泵的的下下深深、、日日产产水水量量、、伴伴生生气气中中腐腐蚀蚀介介质质的的含含量量等等等等的的不不同同而而不不同同，，目目前前我我厂厂加加药药，，基基本本上上没没有有室室内内实实验验数数据据做做指指导导，，有有的的井井加加量量过过小小，，满足不了防腐技术要求，有的井加量过大造成浪费。

满足不了防腐技术要求，有的井加量过大造成浪费 因因此此，，我我厂厂加加药药应应尽尽可可能能采采取取连连续续加加药药，，实实行行周周期期加加药药加加药药周周期期定定在在4天天，，浓浓度度及及用用量量应应最最终终达达到到一一井井一一浓浓度度，，一井一加药量，才是最科学一井一加药量，才是最科学  端点加端点加药药不太科学，端点前移至井口不太科学，端点前移至井口应应是比是比较较科学的加科学的加药药方方式，端点前移能有效保式，端点前移能有效保护护各各类类生生产产管网管网. .具体做法：具体做法：在一厂在一厂选择选择腐腐蚀蚀最最严严重的油站，将加重的油站，将加药药点放在各油井上，端点不加点放在各油井上，端点不加药药，采用井，采用井口口连续连续点滴加点滴加药药方式加注，密切方式加注，密切监测产监测产出水的腐出水的腐蚀蚀速率，不断速率，不断调调整加整加药药量，直至腐量，直至腐蚀蚀速率达到最低成功之后，逐年推广，直至速率达到最低成功之后，逐年推广，直至全部采用全部采用 预膜处理技术就是预保护设备先用高于常规浓预膜处理技术就是预保护设备先用高于常规浓度数倍的缓蚀剂预处理一下，使其金属表面形成度数倍的缓蚀剂预处理一下，使其金属表面形成一层保护膜，使设备的金属材质避免与腐蚀介质一层保护膜，使设备的金属材质避免与腐蚀介质继续接触，后续以常规浓度维护，从而达到与不继续接触，后续以常规浓度维护，从而达到与不预处理相比大幅度延长设备使用寿命的目的。

预处理相比大幅度延长设备使用寿命的目的  沉积成膜沉积成膜 钝化成膜钝化成膜 不适合预膜不适合预膜 膜厚实、耐久膜厚实、耐久适适合合预预膜膜处处理理 吸附成膜吸附成膜 其它沉积成膜的如次氮基三亚甲基膦其它沉积成膜的如次氮基三亚甲基膦酸钠（酸钠（ATMPATMP），），钝化成膜的如甲基苯钝化成膜的如甲基苯甲酸钠盐甲酸钠盐（（ ） FeFe2+2++Na+Na2 2O.mSiOO.mSiO2 2 FeO.mSiO FeO.mSiO2 2+2Na+2Na+ + 沉积成膜沉积成膜 CHCH3 3- -COONa - -COONa  新的新的N80N80钢片先进行预膜处理，再与不进行预钢片先进行预膜处理，再与不进行预膜处理的膜处理的N80N80钢片同时放入加入很少量的缓蚀剂油钢片同时放入加入很少量的缓蚀剂油井产出水中，模拟井下温度条件下放置井产出水中，模拟井下温度条件下放置7-147-14天，天，看两者哪个腐蚀最大并找出效果最好的厂家看两者哪个腐蚀最大并找出效果最好的厂家室内实验室内实验 现场应用现场应用 腐腐蚀蚀严严重重区区块块的的新新井井投投产产前前及及严严重重腐腐蚀蚀井井新新下下入入的的泵泵、、管管、、杆杆或或刚刚洗洗井井作作业业完完、、产产出出水水腐腐蚀蚀速速率率较较高高的的井井在在开开井井之之前前先先注注入入一一定定浓浓度度的的缓缓蚀蚀剂剂溶溶液液浸浸泡泡一一定定时时间间，，形形成成膜膜后后再再开开泵泵生生产产，，同同时时井井内内下下腐腐蚀蚀监监测测环环，，以以监监测测预预膜膜处处理理技技术术的的效效果果，，成成功功之之后大面积推广后大面积推广  现场应用现场应用 腐腐蚀蚀严严重重区区块块的的新新井井投投产产前前及及严严重重腐腐蚀蚀井井新新下下入入的的泵泵、、管管、、杆杆或或刚刚洗洗井井作作业业完完、、产产出出水水腐腐蚀蚀速速率率较较高高的的井井在在开开井井之之前前先先注注入入一一定定浓浓度度的的缓缓蚀蚀剂剂溶溶液液浸浸泡泡一一定定时时间间，，形形成成膜膜后后再再开开泵泵生生产产，，同同时时井井内内下下腐腐蚀蚀监监测测环环，，以以监监测测预预膜膜处处理理技技术术的的效效果果，，成成功功之之后大面积推广后大面积推广  文文1313东东主主要要含含油油层层系系为为沙沙三三中中4-104-10层层系系，，油油藏藏埋埋 深深 3250-38003250-3800m m，， 含含 油油 面面 积积 8.08.0kmkm2 2, , 地地 质质 储储 量量858×10858×104 4t t，，平平均均孔孔隙隙度度15.415.4～～18.7%18.7%，，平平均均渗渗透透率率11.22×10-311.22×10-3μmμm2 2，，原原始始气气油油比比250-456250-456m m3 3/t/t，，油油藏藏埋埋深深3450-38003450-3800m m，，原原始始地地层层压压力力53-72 53-72 MPaMPa，，标标定定采采收收率率28.32%28.32%。

产产出出水水产产出出液液含含水水逐逐年年升升高高，，部部分分井井已在已在98%98%以上  文文1313东东腐腐蚀蚀非非常常严严重重，，并并伴伴生生有有CO2CO2气气体体，，虽虽然然加加注注有有缓缓蚀蚀剂剂，，但但腐腐蚀蚀严严重重局局面面并并未未得得到到遏遏制制，，其其中中13-37513-375、、13-42413-424、、13-40913-409、、13-30613-306、、13-27813-278、、13-13-297297、、13-38613-386、、13-30613-306、、N13-127N13-127、、13-12713-127、、13-8613-86、、13-38613-386、、13-18613-186、、13-41513-415、、13-28413-284、、13-8913-89、、13-12713-127井井共共1717口口井井腐腐蚀蚀为为最最重重，，均均因因腐腐蚀蚀原原因因导导致致停停产产作作业业，，作作业业周周期期最最短短5757天天20102010年年开开展展文文1313东东专专项项治治理工程，彻底解决文理工程，彻底解决文1313东严重腐蚀问题。

东严重腐蚀问题  目目前前一一厂厂所所有有油油井井加加缓缓蚀蚀剂剂均均采采用用周周期期加加药药，，电电泵泵井井排排液液量量大大，，气气举举井井油油套套环环空空液液量量被被排排进进油油管管内内，，然然后后流流到到地地面面，，两两种种井井均均有有各各自自特特点点，，由由于于目目前前还还没没做做过过这这方方面面的的研研究究工工作作，，但但由由于于这这类类井井腐腐蚀蚀比比较较严严重重，，因因此此，，下下一一步步要要开开展展该该方方面面的的研究工作研究工作 。