天然气气井腐蚀及防腐技术初探

洪涛 曹宏伟 刘天琪

摘要：随着我国社会经济逐渐发展，天然气需求量逐渐提升，石油天然气的开采技术也逐渐发展与成熟，但是在天然气开采的过程中，囿于石油天然气气井腐蚀问题，油管往往会遭到破坏，进而使得石油天然气的生产面临一定困境。本文针对天然气气井腐蚀的现状进行分析，并提出了相应的防腐技术措施。

关键词：天然气气井;气井腐蚀;防腐技术

引言：

在天然气气井当中，所遭受到的腐蚀作用，类型也十分多样。腐蚀的范围也从大到小不等。天然气气井腐蚀最严重的程度为管壁由于腐蚀而变薄，且部分管段甚至直接因为腐蚀作用影响，脱落到境地。严重的腐蚀作用，往往也会限制气田的正常工作。因此，本文针对腐蚀问题，进行了研究与分析

一、天然气气井腐蚀归因分析

当下，我国天然气气井腐蚀，就产生原因而言，可以分为多种，其中占绝大多数的情况主要为硫化氢、二氧化碳以及氯离子三种，除氯离子一般位于气田水中，硫化氢和二氧化碳都主要分布在天然气当中[1]。

硫化氢的锈蚀作用相对较强，其对天然气气井的腐蚀主要在集中在气井的管壁上，腐蚀方式以点腐蚀为主。其可以令天然气气井的管壁厚度逐渐变薄，出现坑蚀或者穿孔等现象。而硫化氢与钢材往往也会发生孔腐蚀，促使管道出现穿孔。二氧化碳的腐蚀作用表现为孔腐蚀与轮鲜状腐蚀。氯离子主要会进行酸化作用，因此，如果气田水中含有氯离子，往往会让腐蚀的速度增快2到5倍。

二、天然气气井防腐技术初探

（一）含硫气井防腐工艺

就目前而言，针对含硫的天然气气井，其防腐工艺主要包括应用抗硫的耐腐蚀材料，以及涂抹防腐蚀涂层等方法，一般情况下，也可包含加装多层次套管，以及加装井下封隔器等，该方法都能够隔绝硫化氢对天然气气井的腐蚀作用[2]。此外，套管的阴极保护法，也同樣是实践常o应用的天然气气井保护方法。在抗硫套管的选择上，行业已经有了一定的规范，技术人员应该按照规定要求进行抗硫套管的选择。

（二）缓冲剂保护法

缓冲剂，是对腐蚀抑制剂的建成。缓冲剂在投加到气井之后，能够在管道壁，或者已经被腐蚀的天然气气井管道壁上，形成保护阻隔，减缓其腐蚀反应速度。在缓冲剂的选择上，需要按照腐蚀介质进行判断，也需要根据腐蚀所发生的具体情况进行考虑。在腐蚀的环境，或者腐蚀所产生的原因及其介质存在差异时，缓冲剂的选择也存在一定的不同。缓冲剂的确认，一般需要经过室内分析化验进行，还需要通过现场实验，才能最终确定缓冲剂[3]。

缓冲剂的投加药量，一般同样需要利用现场实验与分析实验，综合确定。包括加药周期确定等，也需要考虑气井的类别，气井的深度以及气井的产量去等综合因素。

缓冲剂材料一般是化学合成品，因此，为了保证其材料合格，不会对天然气质量产生一定影响，需要针对缓冲剂，进行抽样检查，八把好缓冲剂质量关。在实际应用中，缓冲剂的应用效果监测一般采取三种方法，其一是矢量腐蚀挂片检测，其二是在线进行腐蚀探针检测，其三是针对缓冲剂投加前后浓度变化，进行缓冲剂剩余浓度的分析。第一二种方法都主要是通过腐蚀的速率测量，来推断缓冲率，而第三种方法则是缓冲率的直接测算方法，三种方法均能够根据缓冲剂的量的变化，进行缓冲效果的分析，进而推断缓冲剂是否发挥了防腐效果[4]。

（三）气井腐蚀预测技术

天然气的气井腐蚀，并非一蹴而就的过程，而是处于不断持续的发展过程中。因此，要针对气井进行好腐蚀的检测工作，有组织的管理好气井监督，并针对天然气气井的腐蚀情况进行俄全面跟踪，才能保证气井腐蚀工作按照预期进行发展。管理人员应该按照天然气气井的各项数据，逐渐完善气井的腐蚀模型，并按照相应的数据模型，来针对气井腐蚀进行模拟，进而估计天然气气井的使用寿命。这样不仅可以更为针对性的进行气井腐蚀防护，在针对新井进行建设时，模型检测数据同样能够提供一定的借鉴与参考。

（四）气井腐蚀监测技术

在气井开采，一直到后期的腐蚀防护的各个阶段工艺当中，气井的产量、压力等基础数据，包括产液量等基本参数，都处在实时变化之中，通过腐蚀挂片、在线探针监测等技术，能够建立起完善的气井腐蚀监测网络，进而实现对气井腐蚀的实施监测，也能够让技术人员及时了解气井的腐蚀程度。此外实时监测技术同样是投加缓冲剂后，监测缓冲效果的重要基础。因此，实时监测技术网络的确立，对于科学防腐，以及保证气井稳定增产具有重要意义。气井腐蚀问题，在一定程度上，必须要早发现，早预防，早解决，在气井投产之前，气井管壁的保护就应该进行完善，因此，气井防腐监测，有其必要性[5]。

三、结束语

天然气气井的防腐工作，是气井工作的重要内容，也是天然气气井管理的系统工程之一。其与石油天然气开发的每一阶段工程息息相关。在实际的工程中，为了延缓气井的腐蚀速率，投加缓冲剂是常用方法之一。但是合适的缓冲剂选择，及用量选项等都需要引起技术人员重视，本文还从预测与监管两个角度，浅析天然气气井防腐技术的应用。综上，天然气气井防腐需要贯彻落实于天然气气井工程全过程，并做好科学防腐，进而保障气井的稳定生产。

参考文献：

[1]韦泽华， 周瑾， 吉伟平. 天然气气井腐蚀与防腐技术研究[J]. 石化技术， 2018， 025（005）：155-155.

[2]陈家晓， 崔晓燕， 陈智，等. 气井井下挂片腐蚀监测工艺研究及应用[J]. 石油与天然气化工， 2015， 44（1）：63-63.

[3]郭学辉， 骆建斌. 天然气气井腐蚀与防腐技术研究[J]. 中国锰业， 2017（05）：115-117.

[4]尤财， 姬文学， 张博. 天然气管道腐蚀和防腐处理技术探讨[J]. 中国石油和化工标准与质量， 2016（24）.

[5]杨卫东. 天然气气井腐蚀与防腐技术研究[J]. 信息周刊， 2019， 000（052）：P.1-1.