油田硫化氢腐蚀机理及防护的研究现状及进展
邵春林
陕西经达石化装备工程有限公司陕西省710021
【摘要】油田硫化氢的腐蚀不仅对人们的安全造成威胁和损害,而且开发的过程中,亦会对管道、各种油田开采以及地面造成相当程度的破坏,从而导致一些安全事故的发生,因此,有必要加强对油田硫化氢腐蚀机理及防护的研究。
【关键词】油田硫化氢,腐蚀机理,防护,现状,发展
一、前言
油田硫化氢的腐蚀已经对人们的生活造成了一定程度的破坏,如何对油田进行安全且合理的开采,已成为专业人士所重视的课题。
二、油田硫化氢腐蚀概况
油气井开发过程中,从钻杆到套管、油管、井口装置、井下工具、输气管道,都存在不同情况的腐蚀。研究如何安全高效地防止硫化氢腐蚀成为勘探和开发硫化氢气藏的一个重要课题。
1.对金属的腐蚀
在绝大多数油田井腐蚀中,产出液含水量及其组成对腐蚀起着决定性作用。油田开发初期含水率较低,腐蚀并不严重。但随着含水率的升高,井下管柱的腐蚀变得日益严重。
2.对水泥环的腐蚀
硫化氢能破坏水泥石的所有成分,水泥石所有水化产物都呈碱性,硫化氢与水泥石水化产物反应生成CaS、FeS、Al2S3,硫化氢含量大时生成Ca(HS)2,其中FeS、Al2S3等是没有胶结性的物质。如果水泥环耐硫化氢腐蚀,则可以阻挡硫化氢对套管的腐蚀。而溶于潮气中的硫化氢腐蚀性更强。
三、防硫化氢完井工艺现状
1.选择耐腐蚀材质
井下管柱、井下工具以及井口装置,是油井生产的关键设备,若出现腐蚀破坏会危害油井安全生产,不同腐蚀介质对不同材质的腐蚀程度存在很大差异,为了延长设备的使用寿命,保证生产和作业安全,节约成本,需要合理选择材质。井口装置、井下工具及完井工具配套设备的材质选用抗硫材质;油套管可选用防硫或
既抗硫化氢又抗CO
腐蚀的管材或内衬油管;井下油管柱包括入井工具的连接,
2
丝扣宜采用金属对金属密封扣。主要还是应根据油井腐蚀环境,确定合适的管材。
但在耐腐蚀的材质选择上还存在一些不足。
井口装置、井下工具及完井工具配套设备的材质选用抗硫材质,如使用
S又35CrMo、13Cr、AISI4140(18-22Cr)等或合金钢;油套管可选用防硫或既抗H
2
抗CO
腐蚀的管材或内衬油管,在管柱结构上,为保证井口安全、减缓套管、油管2
的腐蚀,一般多采用了封隔器完井。井下油管柱包括入井工具的连接,丝扣宜采用
金属对金属密封扣,如FOX 、3SB等气密封性较好的特殊密封扣,以保证气密封性;
根据安全开采期投资收益的高低选择适当的抗硫管材。
2.涂层防腐
涂层在金属表面形成一层牢固的薄膜,使金属与腐蚀介质和腐蚀环境隔离,
从而达到防腐的目的。此方法简便易行,因此在油田防腐中广泛应用。保护性涂
层分为金属涂层与非金属涂层,大多数金属涂层采用电镀或热镀的方法实现,非
金属涂层绝大多数是隔离性涂层,其主要作用是把金属材料与腐蚀介质隔开,非
金属涂层可分为无机涂层与有机涂层。
为获得良好的涂层防腐效果,一方面金属表面在敷涂层之前应进行处理,达
到一定要求;另外涂层材料应具有必要的物理、化学性能,在金属表面应有较强的
邵春林-油田硫化氢腐蚀机理及防护的研究现状及进展-
