洪濤 曹宏偉 劉天琪
摘要:隨著我國社會經濟逐漸發(fā)展,天然氣需求量逐漸提升,石油天然氣的開采技術也逐漸發(fā)展與成熟,但是在天然氣開采的過程中,囿于石油天然氣氣井腐蝕問題,油管往往會遭到破壞,進而使得石油天然氣的生產面臨一定困境。本文針對天然氣氣井腐蝕的現(xiàn)狀進行分析,并提出了相應的防腐技術措施。
關鍵詞:天然氣氣井;氣井腐蝕;防腐技術
引言:
在天然氣氣井當中,所遭受到的腐蝕作用,類型也十分多樣。腐蝕的范圍也從大到小不等。天然氣氣井腐蝕最嚴重的程度為管壁由于腐蝕而變薄,且部分管段甚至直接因為腐蝕作用影響,脫落到境地。嚴重的腐蝕作用,往往也會限制氣田的正常工作。因此,本文針對腐蝕問題,進行了研究與分析
一、天然氣氣井腐蝕歸因分析
當下,我國天然氣氣井腐蝕,就產生原因而言,可以分為多種,其中占絕大多數(shù)的情況主要為硫化氫、二氧化碳以及氯離子三種,除氯離子一般位于氣田水中,硫化氫和二氧化碳都主要分布在天然氣當中[1]。
硫化氫的銹蝕作用相對較強,其對天然氣氣井的腐蝕主要在集中在氣井的管壁上,腐蝕方式以點腐蝕為主。其可以令天然氣氣井的管壁厚度逐漸變薄,出現(xiàn)坑蝕或者穿孔等現(xiàn)象。而硫化氫與鋼材往往也會發(fā)生孔腐蝕,促使管道出現(xiàn)穿孔。二氧化碳的腐蝕作用表現(xiàn)為孔腐蝕與輪鮮狀腐蝕。氯離子主要會進行酸化作用,因此,如果氣田水中含有氯離子,往往會讓腐蝕的速度增快2到5倍。
二、天然氣氣井防腐技術初探
(一)含硫氣井防腐工藝
就目前而言,針對含硫的天然氣氣井,其防腐工藝主要包括應用抗硫的耐腐蝕材料,以及涂抹防腐蝕涂層等方法,一般情況下,也可包含加裝多層次套管,以及加裝井下封隔器等,該方法都能夠隔絕硫化氫對天然氣氣井的腐蝕作用[2]。此外,套管的陰極保護法,也同樣是實踐常o應用的天然氣氣井保護方法。在抗硫套管的選擇上,行業(yè)已經有了一定的規(guī)范,技術人員應該按照規(guī)定要求進行抗硫套管的選擇。
(二)緩沖劑保護法
緩沖劑,是對腐蝕抑制劑的建成。緩沖劑在投加到氣井之后,能夠在管道壁,或者已經被腐蝕的天然氣氣井管道壁上,形成保護阻隔,減緩其腐蝕反應速度。在緩沖劑的選擇上,需要按照腐蝕介質進行判斷,也需要根據腐蝕所發(fā)生的具體情況進行考慮。在腐蝕的環(huán)境,或者腐蝕所產生的原因及其介質存在差異時,緩沖劑的選擇也存在一定的不同。緩沖劑的確認,一般需要經過室內分析化驗進行,還需要通過現(xiàn)場實驗,才能最終確定緩沖劑[3]。
緩沖劑的投加藥量,一般同樣需要利用現(xiàn)場實驗與分析實驗,綜合確定。包括加藥周期確定等,也需要考慮氣井的類別,氣井的深度以及氣井的產量去等綜合因素。
緩沖劑材料一般是化學合成品,因此,為了保證其材料合格,不會對天然氣質量產生一定影響,需要針對緩沖劑,進行抽樣檢查,八把好緩沖劑質量關。在實際應用中,緩沖劑的應用效果監(jiān)測一般采取三種方法,其一是矢量腐蝕掛片檢測,其二是在線進行腐蝕探針檢測,其三是針對緩沖劑投加前后濃度變化,進行緩沖劑剩余濃度的分析。第一二種方法都主要是通過腐蝕的速率測量,來推斷緩沖率,而第三種方法則是緩沖率的直接測算方法,三種方法均能夠根據緩沖劑的量的變化,進行緩沖效果的分析,進而推斷緩沖劑是否發(fā)揮了防腐效果[4]。
(三)氣井腐蝕預測技術
天然氣的氣井腐蝕,并非一蹴而就的過程,而是處于不斷持續(xù)的發(fā)展過程中。因此,要針對氣井進行好腐蝕的檢測工作,有組織的管理好氣井監(jiān)督,并針對天然氣氣井的腐蝕情況進行俄全面跟蹤,才能保證氣井腐蝕工作按照預期進行發(fā)展。管理人員應該按照天然氣氣井的各項數(shù)據,逐漸完善氣井的腐蝕模型,并按照相應的數(shù)據模型,來針對氣井腐蝕進行模擬,進而估計天然氣氣井的使用壽命。這樣不僅可以更為針對性的進行氣井腐蝕防護,在針對新井進行建設時,模型檢測數(shù)據同樣能夠提供一定的借鑒與參考。
(四)氣井腐蝕監(jiān)測技術
在氣井開采,一直到后期的腐蝕防護的各個階段工藝當中,氣井的產量、壓力等基礎數(shù)據,包括產液量等基本參數(shù),都處在實時變化之中,通過腐蝕掛片、在線探針監(jiān)測等技術,能夠建立起完善的氣井腐蝕監(jiān)測網絡,進而實現(xiàn)對氣井腐蝕的實施監(jiān)測,也能夠讓技術人員及時了解氣井的腐蝕程度。此外實時監(jiān)測技術同樣是投加緩沖劑后,監(jiān)測緩沖效果的重要基礎。因此,實時監(jiān)測技術網絡的確立,對于科學防腐,以及保證氣井穩(wěn)定增產具有重要意義。氣井腐蝕問題,在一定程度上,必須要早發(fā)現(xiàn),早預防,早解決,在氣井投產之前,氣井管壁的保護就應該進行完善,因此,氣井防腐監(jiān)測,有其必要性[5]。
三、結束語
天然氣氣井的防腐工作,是氣井工作的重要內容,也是天然氣氣井管理的系統(tǒng)工程之一。其與石油天然氣開發(fā)的每一階段工程息息相關。在實際的工程中,為了延緩氣井的腐蝕速率,投加緩沖劑是常用方法之一。但是合適的緩沖劑選擇,及用量選項等都需要引起技術人員重視,本文還從預測與監(jiān)管兩個角度,淺析天然氣氣井防腐技術的應用。綜上,天然氣氣井防腐需要貫徹落實于天然氣氣井工程全過程,并做好科學防腐,進而保障氣井的穩(wěn)定生產。
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