油井井筒腐蚀结垢的治理对策

油井井筒腐蚀结垢的治理对策

赵杨

（长庆油田公司第二采油厂，陕西省西安市）

摘要：油井井筒腐蚀结垢是影响油井生产的重要问题之一，会导致油井效率下降、维护成本增加甚至停井等问题。油井井筒腐蚀结垢对于石油开采过程产生了多方面的危害，涉及到产量、成本、设备、环境和健康等方面。因此，加强对井筒腐蚀结垢的预防和处理至关重要，可通过定期检测、选择合适的防腐措施、优化生产工艺等手段来降低这些危害的发生和影响。

关键词：油井井筒；腐蚀结垢；机理；对策；

1油井井筒腐蚀结垢的危害

（1）减少产能和产量：油井井筒腐蚀结垢会导致管道内部截面积减小，液体和气体的流动受到限制，从而降低了油井的产能和产量。

（2）增加生产成本：井筒腐蚀结垢导致管道内壁变得粗糙，增加了管道摩擦阻力，使泵送液体和气体需要更高的功耗。此外，清除结垢的过程也需要额外的人力、设备和化学品，进一步增加了生产成本。

（3）加剧设备损坏：井筒腐蚀结垢会使管道内部氧化腐蚀加剧，导致管道脆化、开裂和漏损，甚至可能发生严重的泄漏事故。这不仅影响石油设备的寿命，还会造成环境污染和人身伤亡的风险。

（4）阻塞管道：结垢物质在井筒内逐渐积聚并增大，可能导致油井管道部分或完全被堵塞。阻塞会使油气无法顺利流出，影响油井的生产和开采效率。

（5）削弱井筒完整性：井筒腐蚀结垢会破坏井筒的完整性，导致管道失去原有的强度和稳定性，增加了油井的运营风险，甚至可能引发油井套坏等严重事故。

2油井井筒腐蚀结垢机理分析

2.1油井井筒腐蚀原因分析

（1）化学腐蚀：化学腐蚀是由于介质中存在腐蚀性成分，如酸性物质、硫化氢、二氧化碳等，导致井筒金属结构遭受腐蚀。酸性物质如硫酸、盐酸等可以直接腐蚀金属；硫化氢和其他硫化物会与金属表面形成硫化物，造成腐蚀；二氧化碳溶解在水中会形成碳酸，进而引起腐蚀。

（2）电化学腐蚀：电化学腐蚀是通过电化学反应引起的腐蚀现象。井筒内的金属材料作为电极，在介质中形成电化学反应。例如，当金属处于潮湿环境中时，形成的湿润电池会导致金属发生腐蚀。夹杂物、电解质浓度和温度等因素都会影响电化学腐蚀的发生。

（3）砂粒侵蚀：井筒内部存在沉积物和砂粒，随着流体的冲刷作用，砂粒会对井筒金属表面产生机械磨损，形成砂粒侵蚀。特别是当砂粒含量较高时，砂粒间的相互碰撞会加剧井筒金属表面的磨损和腐蚀。

（4）高温腐蚀：由于油井中存在高温环境，金属材料容易发生高温氧化、硫化和氯化等反应，导致金属表面被破坏。此外，高温还可能促使介质中存在的化学物质发生更加剧烈的腐蚀反应。

（5）微生物腐蚀：微生物腐蚀是指微生物在井筒环境中生长和代谢，产生酸性物质、腐蚀性气体或腐蚀性代谢产物，引起金属腐蚀的过程。微生物腐蚀常见于含有硫化物、有机酸和有机物质的环境中。

2.2油井井筒结垢原因分析

（1）水质中含有高浓度的溶解性盐类。油井开采过程中，井底会存在一定的水体，其中溶解了许多盐类。当井底水上升到井筒时，由于温度和压力的变化，水中的溶解盐会发生结晶沉积，形成结垢。

（2）油井产液中含有高浓度的溶解性盐类。油井产液中溶解了许多盐类，当产液中的水分蒸发或者温度降低时，盐类溶解度会下降，导致盐类结晶沉积在井筒壁上，形成结垢。

（3）水中含有高浓度的硬度物质。硬度物质主要指镁、钙等离子，水中含有高浓度的硬度物质会导致硬水现象。硬水在井筒内流动时，离子会与井筒壁上的矿物质发生化学反应，形成硬水垢。

（4）油井开采过程中的压力变化。油井开采过程中，井筒内的压力会发生变化，特别是在油井停产、开产、注水等过程中，压力的变化会导致水中的溶解盐类发生结晶沉积，形成结垢。

（5）油井开采过程中的温度变化。油井开采过程中，井筒内的温度会发生变化，特别是在油井停产、开产、注水等过程中，温度的变化会导致水中的溶解盐类发生结晶沉积，形成结垢。

（6）油井井筒内的流体混合。油井井筒内的流体包括油、水、气等，当不同流体混合时，流体的性质会发生变化，其中溶解在水中的盐类会发生结晶沉积，形成结垢。

3油井井筒腐蚀结垢的治理预防对策

3.1化学药剂处理

化学药剂处理是油井井筒腐蚀结垢的主要治理方法之一。这种方法可以通过在注入液中加入特殊的药剂，从而抑制沉积物的生成，促进井筒内环境的清洁。

（1）阻垢剂：阻垢剂是能够抑制硬水和含有硬度离子的水形成钙、镁结垢的一种药剂，属于一种碳酸盐离子控制剂。阻垢剂还可以减少油井井筒内石灰沉淀的生成，从而提高油井的开采效率。

（2）缓蚀剂：缓蚀剂是一种能够减少井筒金属结构中金属离子的生成，抑制金属腐蚀的药剂。缓蚀剂以化学吸附和物理屏障为原理，形成一层保护膜，从而减少金属的腐蚀和结垢。

（3）清洗剂：清洗剂是一种可以降低井筒内污染物浓度的药剂，具有很强的清洗能力和持久时间，可以有效地去除井筒内壁上的结垢和沉积物。

3.2物理治理

在化学药剂处理的基础上，还可以采用物理治理方法，进一步增强井筒内环境的清洁程度和稳定性。

（1）选择合适的材料：在油井井筒的设计和建设中，应选择抗腐蚀性能好的材料，如耐酸性和耐腐蚀性好的钢材。合适的材料能有效地减少腐蚀结垢的发生。

（2）喷射清洗：喷射清洗是一种在井筒内部安装清洗喷嘴，利用高压水射流冲击井筒内壁，将结垢和污染物清除的方法。

（3）超声波清洗：超声波清洗利用超声波振动产生的高频率波，使井筒内壁上的结垢和沉积物发生剥落和破碎，从而实现清洗的目的。

3.3加强管理

在油井井筒腐蚀结垢的治理预防中，管理是重要的一环。只有加强管理，才能保证治理预防措施的有效性和持久性。

（1）定期检查和清洗：定期对油井井筒进行检查和清洗，可以及时发现井筒内部的腐蚀和结垢问题，并采取针对性的治理措施。加强微生物的监测和控制：微生物是导致井筒腐蚀的重要因素之一，因此需要加强微生物的监测和控制。可以采取适当的消毒措施，控制微生物的繁殖和生长。定期对油井井筒进行维护和检修，清除结垢和腐蚀物质，修复井筒的腐蚀损伤，保持井筒的良好状态。同时，也要定期检查井筒的防腐措施是否完好，需要及时进行修复和更新。

（2）严格执行操作规程：井下作业人员需要严格遵守操作规程，按照规定的工艺流程进行作业和操作，确保注入液的浓度、流速等准确掌握，避免操作不当导致腐蚀结垢的生成。

（3）人员培训和技能提升：油田管理部门需要不断加强员工的培训和技能提升，提高对油井井筒腐蚀结垢治理预防措施的认识和操作技巧，实现持续改进和提高。

4结束语

总之，油井井筒腐蚀结垢是一个复杂的问题，需要根据具体情况采取相应的治理预防对策。通过合适的材料选择、控制酸性介质使用、采取防腐措施、加强井筒维护和检修、控制水的侵入、加强微生物的监测和控制等措施，可以有效地减少井筒腐蚀和结垢的发生，保障油井的正常运行和产量。

参考文献

[1]郑琳.油井腐蚀结垢原因分析及缓蚀阻垢棒的应用[J].低渗透油气田,2017(1):132-136.

[2]豆广瑞.油田井筒结垢原因分析及防阻垢技术探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012(03):237-238.

[3]李洋,杜学娇.浅谈油井腐蚀结垢原因及防治措施[J].石化技术,2017,24(2):72,75.

[4]徐新军.注水井筒腐蚀结垢及防垢除垢工艺研究[J].石化技术,2016,23(11):126.