埕岛油田注水井管柱腐蚀、结垢原因分析及防护措施

摘 要 本文针对埕岛油田注水井管柱腐蚀严重，以及在检修作业过程中发现的水井管柱、注水工具等腐蚀、结垢的问题，结合注水水质及注水井实际现状，分析腐蚀、结垢原因，实施相对应的防护措施，从而达到延长注水井管柱的使用寿命。

关键词 注水井 结垢 腐蚀 防护措施

中图分类号：TE934.06 文献标识码：A

1简介

胜利海上包括埕岛和新北两个油田，水深3-18m；含油面积173.48Km2；共发现七套含油层系，探明储量4.0548t；馆陶组为主力油藏，探明2.8848t，占71.2%。埕岛油田面积158.93 Km2，储量3.868t。埕岛油田馆陶组馆上段油藏自2000年起正式进入注水开发阶段，截止2013年12月，动用地质储量2.67948t，日油水平7980t/d；馆陶组为开发主力油层，采用水驱开发，动用2.05558t，日油水平7367t/d。海二生产管理区2013年共管理水井105口，开井92口，日注水量12592m3/d，通过注水开发，地层压降得到有效控制，为油田开发增产增效起到了积极作用。

2存在问题

近三年在水井管柱检修作业过程中，发现管柱结垢腐蚀、穿孔及脱断的现象非常明显，（1）CB27A-4井2003年9月5日开始注水，采用大通径金属毡防砂， 2012年7月17日作业起原井发现原井油管内、外壁结垢严重。（2）CB1A-3井实施转注归位上层系作业，一级两段分层注水。2013年8月25日，起出CB1A-3井原井注水管柱发现，原井油管内外壁均有明显结垢现象，部分油管有穿孔，分别为第33根油管本体有2个直径15mm穿孔（深度约329m），第40根油管本体有3个直径分别为10mm，8mm及5mm的穿孔（深度约398m），第47根油管本体有1个直径8mm穿孔（深度约462m）。（3）CB251C-2井2000年10月31日开始注水，注水方式合注。注水管柱下入已经超过6年。2013年9月22日，起出CB251C-2井原井注水管柱，起外径73mm加厚渗氮油管10根，油管内外壁锈蚀严重，附着油泥且多处有穿孔，第10根油管距本体9.40m处断裂；9月22日至9月28日打捞出剩余原井管柱，油管内外壁锈蚀严重，附着油泥且多处穿孔。

3原因分析

3.1注入水矿化度高

在高含水开采期，对油管起腐蚀作用的主要是盐水、硫化氢、二氧化碳等。根据化验结果，注入水矿化度高达33000mg/，具有较强的腐蚀性。对4口井管柱垢样产物和水样进行了化验分析，结果均为为铁的各种矿物，存在CO2和H2S腐蚀。提取两份垢样分别送石油大学化工学院及采油工艺研究院敏感油层研究所进行了检测分析，结果均说明结垢的主要成分为赤铁矿。由石油大学采用的X衍射技术，测得结果经过对所取垢样进行分析发现：垢中大部分成分是铁矿石；硫元素较高，水溶液呈碱性，证明管线容易腐蚀，并且是造成结垢的主要原因。采油院酸洗技术分析结垢结果表明：垢的主要成分是可以溶解于酸的碳酸盐以及三氧化二铁等腐蚀产物，排除了不可解除的硫酸钡等垢。

3.2油管渗氮质量（或工艺处理）不过关

根据CB1A-3井检修情况来看，单单第40根油管腐蚀最为严重，穿孔达3个之多，其它油管腐蚀较轻。油管在出厂时即存在质量问题，渗氮质量不合格，导致在使用过程中出现腐蚀穿孔现象的发生。

3.3水质处理需进一步优化

由于注入水处理系统处理能力有限，虽然经过工艺改造，但仍需进一步做工作；尤其在冬季气象恶劣的情况下，在水源悬浮物含量达到1000mg/l的条件下，注水泵站出水水质超标，在一定程度上造成了管柱内外壁泥砂沉积。

4应对措施

（1）加强井下油管、工具加工质量，提高产品使用寿命。

（2）强化水井作业质量监督，保证作业质量。

（3）采取污水回注工艺，提高地层适应性。

（4）优化注水管柱，提高工况适应性。

（5）加快老井注水管柱检修工作。

（6）优化水井洗井工艺，及时清除井下结垢。

（7）环空保护液保护技术。

5防治效果

（1）采用玻璃钢油管。

（2）注入水水质。近年来中心二号平台加强注入水水质监测与控制，在增加污水回注量和水源井的同时，采用多级过滤，优选杀菌剂等方法，保证了注入水水质的合格。

（3）采用内衬HDPE/EXPE抗磨抗腐油管。采用内衬HDPE/EXPE抗磨抗腐油管的注水井有CB6C-1，CB1B-6，CB251D-2，CB25C-5共4口， 251D-2井在检修中，发现油管腐蚀结垢明显减少。

6结论

（1）注水井所采用的防腐油管、工具等除涂料油管抗腐蚀效果较差，必须做好水井全井管柱防腐工作。（2）埕岛油田注水系统还需进一步完善。（3）建立全方位质量监控体系，由专人负责并保存档案，确保注水管柱质量合格。（4）加强现场监督人员责任心，严格监督每一道作业工序，确保作业施工质量。（5）使用防腐材料油管是延长注水井管柱使用寿命、有效期的最有效地措施。实施注水井环空保护技术是延长油套管使用寿命的有效保护措施。根据不同的腐蚀原因实施相对应的保护措施，从而可延长注水井油、套管有效注水井腐蚀原因分析及防护对策使用寿命。