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火驅(qū)生產(chǎn)中井筒及地面管線腐蝕評價與防護

文檔作者：黃繼紅梁金中李路姚團軍關(guān)文龍文檔來源： 1．中國石油新疆油田分公司采油一廠 2．中國石油勘探開發(fā)研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年01月23日
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第34卷第1期
2013年2月
新疆石油地質(zhì)
XINJIANG PETROLEUM GEOLOGY
Vo1．34．No．1
Feb．2013
火驅(qū)生產(chǎn)中井筒及地面管線腐蝕評價與防護
黃繼紅1 7梁金中2 7李路 ，姚團軍It關(guān)文龍
(1．中國石油新疆油田分公司采油一廠，新疆克拉瑪依834000；2．中國石油勘探開發(fā)研究院
提高石油采收率國家重點實驗室，北京100083)
摘要：利用高溫高壓反應(yīng)釜研究了油管鋼在火驅(qū)礦場腐蝕環(huán)境下的腐蝕機理，結(jié)合礦場生產(chǎn)特征對腐蝕風險進行
了評估。結(jié)果表明，火驅(qū)試驗采油井產(chǎn)液溫度、產(chǎn)液含水率、井底壓力和產(chǎn)氣(液)量是影響腐蝕速率的主要因素，出
現(xiàn)最高腐蝕速率對應(yīng)的溫度為120℃，對應(yīng)的含水率為45％ ，且腐蝕速率隨著井底壓力和產(chǎn)氣(液)量的增加而增
大。在采油井穩(wěn)產(chǎn)階段腐蝕速率出現(xiàn)最高值，最易引發(fā)腐蝕。建議火驅(qū)礦場生產(chǎn)井的腐蝕防護從選材和添加緩蝕劑
兩方面進行，也可以單井針對性調(diào)控降低腐蝕速率。
關(guān)鍵詞：火燒油層；腐蝕因素分析；腐蝕風險；防腐對策
文章編號：1001—3873(2013)O1—0101—04 中圖分類號：TE357．41 文獻標識碼：A
火驅(qū)是一種提高原油采收率的熱采方法，與其他
熱采方法相比，具有較高的熱效率，所適用的油藏條
件更寬廣，且可起到對原油改質(zhì)的作用。國外大多將
火驅(qū)技術(shù)應(yīng)用于沒有經(jīng)歷過注水或注蒸汽開發(fā)的稠
油油藏 ， 。近幾年，遼河油田、新疆油田針對注蒸汽
開發(fā)后期效果變差的稠油油藏，將火驅(qū)作為接替開發(fā)
方式，進行了礦場試驗[3-6 。新疆紅淺1井區(qū)火驅(qū)礦場
試驗于2009年l2月點燃油藏，截至目前已經(jīng)取得了
良好的效果，并初步形成了一整套地面注人、井下點
火、生產(chǎn)舉升的配套工藝技術(shù)。但是，目前對試驗現(xiàn)
場井筒和地面集輸管線腐蝕問題尚缺乏系統(tǒng)的分析
評價。2010年6月對火驅(qū)采油井進行作業(yè)時，在3口
井均發(fā)現(xiàn)較嚴重的腐蝕現(xiàn)象，其中2口井全井段呈均
勻腐蝕且伴有結(jié)垢現(xiàn)象，這給火驅(qū)生產(chǎn)帶來極大的安
全隱患。如果由于腐蝕問題引起關(guān)井，則必將對火驅(qū)
前緣的推進和調(diào)控造成難以逆轉(zhuǎn)的不利影響，甚至影
響整個火驅(qū)試驗的開發(fā)效果。本文結(jié)合火驅(qū)礦場試
驗的生產(chǎn)特征，研究井筒和地面集輸管線腐蝕與防護
對整個火驅(qū)過程的重要意義，為同類型油藏的火驅(qū)采
油工程及地面工程設(shè)計提供借鑒。
引起的采油井電化學腐蝕；③原油中硫醇、硫醚，地層
中含硫礦物等在高溫下反應(yīng)生成的硫化氫對采油井
的腐蝕。
由現(xiàn)場試驗氣樣分析可知(表1)，在紅淺1井區(qū)
火燒驅(qū)油過程中，原油燃燒生成的CO。是造成采油
井及地面設(shè)施腐蝕的主要因素，同時少量的過剩0：
和H：s也會對采油井及地面設(shè)施產(chǎn)生一定的腐蝕。
紅淺1井區(qū)油層埋藏較淺，注入空氣壓力相對較低
(4 MPa)，且火驅(qū)試驗采用干式燃燒法，同時空氣壓縮
機出口對空氣進行了干燥處理，所以注入空氣維持在
相對低壓、低溫和干燥的狀態(tài)，目前注氣井未見明顯
腐蝕現(xiàn)象。
表1 點火后某一線采油井不同時間產(chǎn)出氣組分
1火驅(qū)礦場腐蝕因素分析 2 室內(nèi)腐蝕評價實驗研究
根據(jù)國外火驅(qū)油井腐蝕的案例用并結(jié)合紅淺火驅(qū)
礦場實際井況分析，火驅(qū)礦場可能產(chǎn)生3類腐蝕：①濕
式火燒過程中，空氣與水交替注入引起的注入井氧腐
蝕；②原油燃燒生成的CO：、SO。以及過剩的O 與地層
內(nèi)部的水發(fā)生化學反應(yīng)形成碳酸、亞硫酸、硫酸等所
2．1 溫度對平均腐蝕速率的影響
紅淺火驅(qū)礦場生產(chǎn)特征顯示，在注氣井點火成功
后，隨著燃燒前緣不斷向采油井推進，采油井產(chǎn)液溫
度逐漸升高，當火線推進到采油井時，井底溫度會迅
速升高到200 oC以上。為了研究溫度對腐蝕速率的影
收稿日期：2012—06—20 修訂Et期：2012—07—26
基金項目：國家科技重大專項(201 1ZX05012—002)
作者簡介：黃繼紅(1966一)，女，[NJl J南充人，高級工程師，油氣田開發(fā)，(Te1)0990—6841201(E一,nail)huan舒h@petmchina．com．cn

· 104· 新疆石油地質(zhì) 2013
產(chǎn)氣(液)量是影響腐蝕速率的主要因素，最高腐蝕速
率對應(yīng)的溫度為120℃，對應(yīng)的含水率為45％，且腐
蝕速率隨著井底壓力和產(chǎn)氣(液)量的增加而增大。
(3)采油井穩(wěn)產(chǎn)階段的CO 濃度、co 的絕對產(chǎn)出
量、產(chǎn)出液的溫度、產(chǎn)出液的含水率都對應(yīng)著腐蝕速
率的高點，這時是井筒及地面工藝發(fā)生腐蝕風險最大
的時期。
(4)應(yīng)從添加緩蝕劑和選材兩方面考慮來防治
腐蝕，在生產(chǎn)過程中也可以通過單井針對性調(diào)控降低
腐蝕速率。
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Corrosion Evaluation and Protection for W ellbore and Surface Pipeline by In—Situ
’ Combustion Process
HUANG Jihong ，LIANG Jinzhong2，LI Lu ，YAO Tuanjun ，GUAN Wenlong
f1．No．1 Production Plant，Xi~iang Oilfield Company，PetroChina，Karamay，Xinjiang 834000，China；2．State Key Laboratory of EOR，
Research Institute of Petroleum Exploration and Development，PetroChina，Beijing 100083，China)
Abstract：The corosion behavior of tubing steel in fireflooding field is researched by utilizing HTHP reactor and the corrosion risks have
been evaluated according to production characteristics．The results indicate that the temperature，water cut，bottomhole pressure and gas
(1iquid)一producing capacity of produced fluid in production well by in-situ combustion or fireflooding process are the dominant factors that
affect the corrosion rate．The maximal rate appears when temperature reaches 120~C and water cut at 45％ ．It is shown that the corrosion
rate rises as bottomhole pressure and gas(1iquid)-producing capacity rise．When production well reaches a steady phase，the corrosion rate
will peak，most possibly causing the corrosion of tubing stee1．It is suggested that the anticorrosion strategies should be adopted by selecting
suitable materials and adding corosion inhibitor as well as selectively controlling and reducing corosion rate in single wel1．
Key W ords：in．situ combustion；corosion factor analysis；corosion risk；anti—corosion strategy

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