新立油田目前已有二十多年的注水開發(fā)時間，部分油井進(jìn)入高含水開發(fā)期。由于注入水質(zhì)超標(biāo)，導(dǎo)致油井井下設(shè)備極易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，往往造成泵漏、管漏、桿管斷脫等危害，嚴(yán)重影響油田的正常開發(fā)生產(chǎn)。本文通過查找油井腐蝕因素，并針對影響腐蝕的主要因素，提出控制腐蝕的方法，對油井腐蝕的預(yù)防具有重要意義。

一、油井腐蝕原因分析

通過對新立油田20口油井腐蝕情況的具體分析，發(fā)現(xiàn)影響油井腐蝕因素有物理因素、化學(xué)因素和生物因素。

1.物理因素

1.1壓力影響

一般情況下，溶解水中的氧氣和二氧化碳的溶解度，隨著壓力的升高而增大，高濃度的氧氣和二氧化碳參與的化學(xué)反應(yīng)就越強(qiáng)烈，從而對金屬表面的腐蝕越嚴(yán)重，隨著壓力的降低，氧氣和二氧化碳的溶解度而降低。對金屬的腐蝕就越輕微。

1.2溫度影響

腐蝕速率隨水溫度的升高而成比例的增加，一般情況下，水溫度每升高10℃，鋼鐵的腐蝕速度約增加30%。因此在一些高溫油井中，溫度是影響井下設(shè)備腐蝕的主要因素。

1.3流速影響

油井流體的流動速度將會促進(jìn)腐蝕介質(zhì)向設(shè)備表面的擴(kuò)散接觸、促進(jìn)腐蝕反應(yīng)物向周圍的擴(kuò)散交換，會沖去在金屬表面上形成的有保護(hù)作用的保護(hù)膜，所以加速腐蝕。

1.4偏磨腐蝕

油管和抽油桿產(chǎn)生偏磨，按電化學(xué)原理，偏磨處因金屬基體暴露而活化，成為受腐蝕的陽極區(qū)。另外，相對于油管或抽油桿而言，偏磨部位面積很小，這樣就出現(xiàn)了電化學(xué)上的大陰極和小陽極，以致于在較短的時間內(nèi)腐蝕很快，甚至造成油管穿孔或抽油桿斷裂。

2.化學(xué)因素

2.1氧氣

溶解狀態(tài)下的氧對金屬腐蝕影響非常大。大量實驗表明，室溫下，碳鋼在無氧純水中的腐蝕速率小于0.04mm/a ， 腐蝕幾乎觀察不到，而當(dāng)水中溶有氧后則腐蝕速率成倍增加。在高礦化度污水中，當(dāng)溶解氧由0.02增加到0.65mg /L時，腐蝕速率增加5 倍；當(dāng)溶解氧含量達(dá)到1.0mg / L時，腐蝕速率則增加20 倍。

2.2硫化氫

油田水中的硫化氫主要來自含硫油田伴生氣在水中的溶解，還有來自硫酸鹽還原菌的分解。硫化氫在水中的溶解度隨溫度升高而降低。干燥的H2S對金屬材料無腐蝕破壞作用，只有溶解于水中才具有腐蝕性，一旦溶于水便立即電離，釋放出的氫離子是強(qiáng)去極化劑，極易在陰極奪取電子，促進(jìn)陽極鐵溶解反應(yīng)而導(dǎo)致鋼鐵的全面腐蝕。

2.3二氧化碳

二氧化碳是一種酸性氣體，溶于水后能降低水體的pH ，這是產(chǎn)出液偏酸性的根本原因，它產(chǎn)生氫去極化作用，加速鋼材腐蝕，表現(xiàn)多為深坑蝕或者是環(huán)狀侵蝕。二氧化碳對基體腐蝕的嚴(yán)重程度與其分壓和介質(zhì)溫度有關(guān)。一般情況，隨著壓力和溫度的升高，腐蝕嚴(yán)重。

3.生物因素

在油田采出水中滋生的細(xì)菌一般有三種：硫酸鹽還原菌（SRB）、鐵細(xì)菌、腐生菌，而對油井腐蝕危害最大的是SRB，SRB在無氧的環(huán)境下將水中無機(jī)硫酸鹽還原成硫化氫，從而對系統(tǒng)造成腐蝕，腐蝕產(chǎn)物中有黑色的FeS等存在，采出水往往是黑水且發(fā)臭，使設(shè)備遭受嚴(yán)重的腐蝕。在油田油井水樣品中，有些井硫酸鹽還原菌高達(dá)105個/ml，危害程度相當(dāng)嚴(yán)重，所以必須加以控制。

二、油井的防腐蝕方法

1.正確選擇金屬材料

根據(jù)油井生產(chǎn)的實際情況條件，選擇適宜的鋼材，注意材料的相容性，盡量采用電極電位相近的金屬材料相搭配。

2.非金屬材料的應(yīng)用

非金屬材料具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。例如：各類天然巖石，大理石、白云石等人造硅酸鹽材料，玻璃，陶瓷，搪瓷等有機(jī)材料，塑料，塑脂等高分子材料，石油地面工程中應(yīng)用較多的是有機(jī)材料和玻璃鋼。

件、各種襯里等。

3.覆蓋層防護(hù)

通過對材質(zhì)表面進(jìn)行處理，使金屬表面和介質(zhì)之間有一層膜，從而有效地把金屬與介質(zhì)之間隔開，起到防止腐蝕的作用。

對腐蝕嚴(yán)重油井，可以使用表面進(jìn)行防腐處理的油管或油桿。如無偏磨井防腐可以使用涂料、化學(xué)鍍油管桿等。對偏磨嚴(yán)重井防腐可以采用耐磨的樹脂塑料襯里油管。

4.合理加入緩蝕劑

根據(jù)油井腐蝕的原因及生產(chǎn)實際條件，選擇合理的藥劑，減少金屬的腐蝕。如針對溶解氧腐蝕可以加一些還原劑除去溶液中的氧就可以減緩腐蝕；硫化氫腐蝕油井則需要加入除硫劑或者針對硫化氫腐蝕的緩蝕劑；細(xì)菌腐蝕可以加入殺菌劑來抑制腐蝕。

5.加強(qiáng)油井管理

油井發(fā)生偏磨現(xiàn)象，多發(fā)生在油井設(shè)備安裝初期，抽油桿和油管位置錯位，發(fā)生油桿偏磨現(xiàn)象。另外，當(dāng)油井油管和油桿發(fā)生偏磨后，沒有進(jìn)行有效管理，導(dǎo)致偏磨現(xiàn)象持續(xù)發(fā)生。

三、結(jié)論

油井發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的因素很多，只有徹底了解油井井下工具設(shè)備在生產(chǎn)過程中發(fā)生腐蝕的原因，采取有針對性的措施，才能有效防止或減少油井腐蝕情況的發(fā)生，延長油井設(shè)備的使用壽命，避免因腐蝕導(dǎo)致的各種事故的發(fā)生，保證油井的正常生產(chǎn)。

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作者簡介：金永平，男，1969年出生，1999年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院采油工程專業(yè)，助理工程師?，F(xiàn)從事油井措施工藝管理工作。通訊地址：吉林油田新立采油廠工藝所。