油水井井筒腐蚀结垢的治理对策

常宏武，霍春艳

（延长油田股份有限公司宝塔采油厂，陕西延安 716000）

油水井井筒腐蚀结垢的治理对策

常宏武，霍春艳

（延长油田股份有限公司宝塔采油厂，陕西延安 716000）

近几年，人们对石油的依赖越来越强烈，油气需求量逐渐加大。随着油气的不断开采，井筒又处在工作环境比较恶劣的情况下，加上时间累积使得油井的井筒上面产生水垢，这些水垢不及时处理就会使井筒腐蚀，使其使用性能大幅降低。为了解决这一问题，首先要研究油田在开采过程中井筒腐蚀产生的机理，然后再研究解决防腐蚀的技术。因此围绕井筒产生腐蚀的机理和对防腐蚀技术的研究这两点进行阐述，并提出解决这些问题的一些具体措施。

油井；结垢机理；井筒；腐蚀结垢；治理措施

1 油水井井筒的结垢机理

细菌腐蚀是结垢的主要原因。以硫酸盐还原菌做一下简单的分析，硫酸盐中存在着硫酸根，这种硫酸根的生存环境是地下水层中，这种菌一般情况下会随着采出的油液和水在机械作用的情况下不断的被提出来，这种菌的外界温度、流速和压力与在地下水层中所处的情况发生了变化，其生活环境发生了变化，伴随着硫酸菌将会大量的繁殖，这种硫酸菌的数量将会急剧上升，这种菌的数量增多将会使井筒发生严重的腐蚀，这种菌腐蚀井筒之后将会产生一种含硫的化合物，比如硫酸铁等。这种菌的一系列变化，其产物将会在井筒壁的表面积累的越来越多，这样就形成了水垢层。另外污垢下的菌类也会发生大量繁殖的行为，伴随着出现的问题是菌类分泌黏液也会增多，这样就会使结垢变得越来越严重。

除以上分析的菌类会使井筒产生腐蚀并且结垢外，还有一个外力的作用比如流速，也会造成井筒的腐蚀和结垢。与那种处于静止环境下的环空来比较，像这种井筒内壁遭受到的流体流速的影响很大，如果降低流速后，油管结垢的概率会比之前明显加大，特别是在结构突变的部位，这种现象会变得更加突出。比如在井筒的拐角处或者是管道的连接部位，在这些突变部位处发生结垢会更加明显而且变化会很大。

在油管处发生结蜡是第三种造成井筒结垢和腐蚀的作用。原油在井筒里面是自上而下的流动，这种原油在流动的过程中还不断的向周围环境中散热，原油本身当中存在着一种比较特殊的物质，就是以上提到的油蜡，原油在流动的时候所散发的热量低于这种蜡的初始结晶的温度时，这种蜡晶微粒在油流的过程中将会不断的在其表面显示出来，这样就造成了结垢现象。这种由于油井结蜡的作用造成的结垢一般是在离井口比较近的地方，并且是在初始结蜡的点开始，井筒向上的部位，结蜡的厚度会不断的增加。

2 井筒防护的几点措施

通过以上对油水井井筒结垢机理的分析和对井筒产生腐蚀现象的研究，可以采取以下三点措施来进行井筒的防护。

第一点是采用耐腐蚀的材料。在选用材料时要选用含有Cr、Mo元素的合金，同时含有的S和P元素比较低的耐腐蚀的玻璃管材或者是耐腐蚀的合金管材，选用这种材料可以使管柱的抗腐蚀能力增强，从而可以减少结垢的产生。材料中增加Cr的含量可以使钝化膜的结构更加稳定，而增加Mo的含量可以使可以适当的减少Cl离子的破坏，另外可以降低由于大气中的分子对油管造成的腐蚀。

第二点就是在井筒的内壁侧涂层，在选用MPS这种涂料时，一般具有以下优点，它的耐热性非常好，一般可以在1 700℃以上的环境下使用，对这种材料进行适当的处理之后，还可以在温度高达2 000℃以上的环境下使用。并且具有很好的耐化学性，至今为止，还未发现比这种材料在有机溶剂中溶解层更高的温度，它还有一个优点是在这种高温下仍可以保持自己的这种优异的机械性能，它不但有高强度还有良好的刚性，并且它的表面的硬度也很高，经过有关部门对此材料做的评估，它的耐腐蚀性比国外同种材料要高出10倍左右，所以在高腐蚀的环境下很实用。用这种材料作为油管，不但可以使管与管道之间的流动阻力减少，还可以使在湿润环境条件下的井筒内壁承受可变的承载力。另外这种材料本身存在疏水性和疏油性，这样对防结蜡或者结垢都会起到一定帮助。

第三种就是电化学保护法。这种电化学保护法主要是通过化学中的电化学之间的反应来进行防护，这种反应是通过来牺牲负极的方法来保护正极，在酸性条件下的地下液体环境中时，这种牺牲阳极而保护阴极的这种措施并不适合在这种条件下，采用这种保护措施将使阴极油腐蚀保护层，所以这种电化学保护法并不适用于恶劣的环境下，比如在深井中就起不到保护的作用。

目前常用的一种治理措施是磁处理技术措施，在结垢的水井中安装磁防垢器，它是主要通过磁场的作用，对溶液中的离子产生一定的作用，这样就使水中的钙和镁盐类的垢物的结晶变换为颗粒形状的晶体，从而使坚硬的结垢体不能附在井筒的内壁处，然后这些小的颗粒晶体会沉于底部，随着排污一起排出去。

3 结束语

如今我国油田所处的阶段是高含水阶段，在我国各个油田，油水井井筒发生腐蚀结垢的现象很普遍，通过以上对油水井井筒结垢机理的分析和对井筒腐蚀现象的研究，分析了三种井筒防护的措施，根据现场的实际情况，通过对井筒腐蚀和结垢现象充分了解，采取相适应的防护方法对井筒进行防护。

[1] 刘涛.新型油井防垢工艺的研究与应用[J].内蒙古石油化工，2003，29（2）：159-160.

T r e a t me n t Me a s u r e s f o r C o r r o s i o n a n d S c a l e o f We l l s i n O i l-w a t e r We l l s

Chang Hon-wu，Huo Chun-yan

In recent years，people rely more and more on oil，so that oil and gas demand gradually increased.With the continuous exploitation of oil and gas，the wellbore is in the harsh working environment，coupled with the accumulation of time so that the wells above the wellbore scale，these scale is not timely treatment will make the wellbore corrosion，so that the use of performance signif i cantly reduced.In order to solve this problem，we must fi rst study the oil fi eld in the mining process of the mechanism of wellbore corrosion，and then to solve the anti-corrosion technology.In this paper，the mechanism of corrosion around the wellbore and the study of anti-corrosion technology are discussed，and some concrete measures to solve these problems are put forward.

oil well；scaling mechanism；wellbore；corrosion and scale；control measures

TE358

A

1003-6490（2017）08-0044-01

2017-06-06

常宏武（1979—），男，陕西延安人，工程师，主要从事采油工作。