油田井下工具防腐防垢技术研究及应用

2021-11-24李楠

商品与质量 2021年12期

李楠

辽河油田钻采工艺研究院辽宁盘锦 124010

进行油田井下开发时，需采用专门的工具。由于工具长期处于阴暗的环境之中，久而久之，就会出现腐蚀等现象，对油田开发工作造成不利影响。为了解决这一问题，就要积极应用防腐防垢技术，这样不仅可以确保工具得到保护，还能提高油田井下开采效率[1]。

1 油田井下工具腐蚀结垢的原因

在油田井下工作中，油管极容易被腐蚀，产生结垢。对油管的腐蚀结垢物进行分析可知，腐蚀物的主要组成成分有碳酸亚铁、氧化亚铁、硫化亚铁等，结垢物组成成分有碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁等。工具之所以会产生腐蚀结垢问题，主要是由于许多油田井下的油层水中富含硫酸盐，一旦注入水，就要通过油水分离处理，这样就会产生大量的污水。若没有对硫酸盐进行有效处理，就会导致水中的硫酸盐没有被去除，成为细菌滋生的“温床”。当细菌迅速繁殖后，就会形成腐蚀与结垢物质。无溶解氧与水会产生反应，这样就会对工具产生腐蚀。部分物质会对工具产生催化作用，继而对油管的内壁形成影响，造成其内部表面遭到腐蚀。随着时间的推移，还会产生一定的沉淀物，这些物质会长期附着在油管内部，形成结垢物质。若不能及时对结垢物质进行处理，就会影响油管正常运行，导致油管产生故障。此外，有关在运行的过程中会产生振动，这些原本附着于油管内部的结构物质会受到振动的影响而跌落至地层之中，数量越来越多，对地层形成堵塞，影响地层的吸水量，对油田井下工作造成不利影响。

2 油田井下工具防腐防垢技术应用

2.1 表面处理技术

我国对油田开发工作高度重视，进行油田井下工作时，企业会采用专业的工具进行操作。由于油田井下环境比较特殊，需采取有效的防腐防垢技术，才能避免工具遭到腐蚀或者产生结垢[2]。常见的防腐防垢技术有电法保护制、涂层制等，需结合实际情况选择相应的方法。涂层是一种常用的防腐防垢技术，也可将其称之为表面处理技术。在表面处理技术中主要包括发兰处理、镀铭、镍磷镀等方法。由于油田井下工具的重要性不容忽视，可采用发兰和镀络进行处理，就能保证工具达到理想的防腐效果。在实际使用的过程中，这两种处理方法会受到温度的影响。若温度比较高，工具就会遭到一定的腐蚀，这两种方法的效果就会大打折扣。采用镍磷镀防腐防垢技术能够维持较长的效果，避免工具过早出现腐蚀。

2.2 离子渗氮技术

由于油田井下工具时常会遭到腐蚀，产生各种结垢，影响工具的性能，因此，许多企业积极在工具中应用专业的离子渗氮技术。将这一技术与油管工具防腐工作相结合，就可以确保铜的表面得到保护，还能提高表面的硬度，使工具的抗疲劳性能大大提升，具备良好的抗腐蚀功效。将工具放入盐浴炉之中，再掺入适量原料，产生化学反应，通过加热的方式，确保工具的表面能够形成一层强大的保护层，有效抵御外界所带来的影响，避免工具遭到腐蚀，还能进一步提高工具的强度与抗疲劳能力。进行加热时，需确保盐浴炉达到预定的温度。确定温度达标后，要保持一定时间的停留状态，就能确保炉中的工具表面形成保护层。离子渗氮技术中的氮原子可对工具表层形成更加有效的保护，提高其表面的耐腐蚀性。

2.3 渗氮油管

进行油田井下开发工作时，若工作处于后期阶段，就要充分考虑到注水管的使用寿命。随着时间的不断推移，注水管的性能会逐渐下降，使用寿命大大缩短，甚至直接报废，因此，要及时更换新的注水管。为了避免注水管出现质量问题，可采用专业的渗氮油管。最初，人们会采用涂料油管技术，虽然这一技术可以确保水管具有一定的抗腐蚀功效，但随着时间的推移，涂料会产生脱落等质量问题，将分层注水井的水嘴堵住。在进行冲刷操作时，由于操作失误，导致注水管到局部遭到腐蚀，影响注水管正常的工作[3]。涂料油管技术具有一定的时间限制，由于其局部会出现脱落现象，涂料不能继续保护注水管，就会导致注水管遭到腐蚀。采用渗氮油管就能减少涂料油管技术所存在的弊端，在实际操作的过程中，油管表层的坚硬度不断下降，液压钳还会产生打滑现象，若任由这一现象发展，就会对液压钳造成损伤。在连接油管的过程中，通常要定期更换液压钳片，这样就会降低油田井下开发的工作效率，还会增加施工成本。为了解决上述问题，充分发挥出油田井下工具防腐防垢技术的功效，可积极采用SFG 双金属复合防腐油管。作为一种新型油管，其具备良好的防腐效果。该类油管主要是将液压化作动力，在实际运行的过程中，能够及时将能量进行有效的传输。在能量的作用下，基衬与管身彼此更加紧密，具有完善的复合性能。新型复合防腐油管的负荷端具有良好的密封性，通过环焊的方式进行焊接，就能避免主水管中进入其他物质，还会延缓工具遭到腐蚀的时间，提高工具的实用性。