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气井管柱腐蚀检测与分析

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截止2005年底,靖边气田目前共有生产气井473口,已建气井采用的油管主要有KO-80SS、SM-80SS、API N80三种类型,其中使用KO-80SS油管306口,N80材质的油管135口,另有25口井使用SM-80SS油管.套管一般分为三段,主要采用AC80-N80-P110组合类型.套管材质主要为AC80、N80和P110.由于气井产出流体成分和性质方面的差异,造成井下管柱发生腐蚀的类型和程度也不相同.检测发现对气井管柱危害最大的是H2S引起的应力腐蚀断裂和高矿化度地层水造成的腐蚀穿孔.H2S含量高时,由于巨大拉应力的存在,容易引发油管腐蚀断裂. 检测分析了15口气井管柱的腐蚀情况,主要存在两种腐蚀类型,一是H2S应力腐蚀,二是电化学腐蚀.通过对油管表面腐蚀产物X衍射分析,揭示了不同腐蚀环境下的腐蚀规律.高含硫、低产水气井,靠近井口附近的油管以H2S应力腐蚀为主,应力腐蚀断裂面金相组织显示为沿晶扩展形式;高产水气井井筒中部以CO2腐蚀为主,伴随有少量H2S腐蚀产物,油管坑蚀、孔蚀程度随气井产水量和矿化度的提高而加剧,水中氯根对CO2腐蚀具有促进作用.低产量少、酸气含量低的气井,2 000 m以上的油管腐蚀程度相对较轻,2 000 m以下的油管坑蚀程度增大,表面结垢趋势增加,减缓了腐蚀程度.气井中PCO2/PH2S分压比影响腐蚀产物膜的类型.由于气体流动的影响,通常油管内表面腐蚀程度较外表面严重. 利用工程测井技术对部分气井的井筒腐蚀状况进行了不压井检测,较准确地掌握了油套管的腐蚀现状和程度.文章根据检测结果,参考气井产出流体成分,结合理论分析,对部分气井管柱腐蚀类型和腐蚀程度做了初步预测,提出了不同腐蚀环境下气井管柱的防护措施. 目前气田生产中对高含硫气井主要采用抗硫油管,所有气井均采用定期向油管和套管内加注缓蚀剂的措施进行腐蚀防护.

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