某油井n80气举管柱腐蚀原因研究和防范措施

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1、某油井N80气举管柱腐蚀原因研究和防范措施　　【摘要】油管的腐蚀是影响油田安全生产的重要问题。本文通过宏观分析、化学成分分析、金相检验和腐蚀产物分析，对西部油田某油井N80气举管柱的腐蚀原因进行分析。结果表明，该井油管的腐蚀主要是H2S腐蚀和氧腐蚀共同造成的。针对腐蚀原因，提出了防范措施。【关键词】油管H2S腐蚀氧腐蚀该事故井于2010年7月开始以电泵方式作业，2013年7月9日下入2-7/8″N80钢级油管。7月13日进行酸洗作业，并进行连续油管+制氮车出口敞放气举排液，7月17日起出油管时发现多根油管外壁有严重腐蚀

2、痕迹。由于油管的腐蚀是影响油田安全生产的重要问题[1]，因此必须对油管的腐蚀原因进行调查，以寻求解决方法。1检测内容1.1宏观形貌分析图1为起出的10#油管外部宏观形貌。由图可见，10#油管外壁腐蚀较为严重，部分区域出现了腐蚀坑，有些部位的腐蚀坑已经连成一片，造成管体减薄。另外，油管外壁上还有大量的针孔状腐蚀坑。腐蚀产物的颜色呈棕红色。从油管外壁大量棕红色腐蚀产物初步判断该产物为铁的氧化产物。41.2化学成分对管体的化学成分进行分析，结果表1所示。从检测结果看，该油管的成分满足APISpec5CT-2011[2]标准要

3、求。1.3金相检验从油管上切取金相试样，进行显微组织观察和晶粒度测定，并对其非金属夹杂物进行评定。油管的金相组织如图2所示，组织组成、晶粒度以及非金属夹杂物的结果如表2所示。从分析结果可知，油管中未见不均匀或异常组织。1.4腐蚀产物组成利用能谱对10#油管表面的腐蚀产物进行化学成分分析，结果如表3所示。由表可知，腐蚀产物中的主要元素为C、O和Fe。从油管外壁刮取腐蚀产物，通过X射线衍射仪对腐蚀产物进行分析，结果如图3所示。由XRD分析结果可知，腐蚀产物主要为Fe在有水参与下的氧化反应生成物（FeOOH，Fe（OH）3）

4、以及Fe和H2S的反应生成物（FeS）。2讨论由以上分析结果可知，该油管的腐蚀产物中，主要是Fe在水参与下的氧化反应的产物—FeOOH和Fe（OH）3。这是由于Fe在含氧的淡水中会发生如下电化学腐蚀过程：阳极反应：（1）4阴极反应：（2）溶液中：（3）Fe（OH）2还可以进一步氧化：（4）Fe（OH）3脱水后成为FeOOH：（5）这里氧的来源，可能是由于某些方面的原因，导致在向井下注入氮气进行气举的过程中，部分氧气也同时被注入井内，从而造成氧化腐蚀。另外，由该井2012年6月28日的天然气成分分析结果可知，该井中H2S

5、的含量为750mg/m3。H2S溶于水后和Fe发生反应生成FeS。综合以上宏、微观分析及腐蚀产物组成分析可知，该井主要发生了氧腐蚀和H2S腐蚀。3结论及建议该油井的腐蚀产物主要为FeOOH、Fe（OH）3和FeS，说明该油管主要发生了氧腐蚀和H2S腐蚀。建议一方面加强操作的规范性，防止氧气进入井下；另一方面，可以考虑在井下注入针对H2S腐蚀的缓蚀剂，减缓油管腐蚀。参考文献：4[1]王远，刘强，李广山.P110油管腐蚀穿孔分析[J].理化检验-物理分册，2011，47（7）：466-468.[2]APISPECIFICA

6、TION5CT，套管和油管规范[S].2011年7月.4