靖安含硫油田井筒腐蚀规律及治理对策研究

摘要

靖安油田在开采过程中，油井井筒腐蚀特别严重，常发生漏液、油管穿孔和抽油杆断脱等现象，对靖安油田的正常生产、经济效益的提升造成巨大的障碍。因此，需要分析靖安油田井筒腐蚀机理，研究井筒腐蚀规律，并以此为基础制定相应的防腐对策。 首先分析靖安油田井筒腐蚀环境；通过现场腐蚀监测，选出耐腐蚀的油管和抽油杆材质；通过灰关联分析法确定井筒腐蚀主要影响因素，并研究其对井筒腐蚀的影响程度；采用电化学法评价缓蚀剂，对筛选出效果较好的缓蚀剂进行失重法评价；并设计出达到抗拉强度的抽油杆柱组合方式。研究结果表明： （1）靖安油田采出液含水率高，采出液呈弱碱性， pH为8.32-9.59，矿化度为10143mg/L-25949mg/L，硫化物含量高，为35mg/L-385mg/L，成垢型阳离子Ca2+和Mg2+的含量较小，存在硫化氢和氯离子腐蚀倾向。 （2）油管和抽油杆的腐蚀速率均大于0.254mm/a，存在严重点蚀行为，腐蚀产物主要为FeS；油管材质J55和抽油杆材质4330A抗腐蚀性能和抗点蚀性能最佳。 （3）对井筒腐蚀影响较大的因素主要有硫化物、Cl-和 pH。随硫化物和 Cl-含量增加，J55平均腐蚀速率增大；pH降低，腐蚀速率增大。 （4）从21种缓蚀剂中筛选出7号、11号和TS-1719三种抗硫缓蚀剂。并对其进行在油中性能损失、抗硫性能、耐温性能评价和最佳加量的确定，7号和TS-1719均优于11号，且在缓蚀剂加量为100mg/L时，效果最好；在50℃和80℃下，7号和TS-1719的缓蚀率可达90%以上，而11号的缓蚀率在40%-70%之间，推荐现场使用7号和TS-1719缓蚀剂。 （5）现用抽油杆抗拉强度 Rm均小于 D级抽油杆额定抗拉强度（965MPa），伸长率A和断面收缩率Z分别小于10%和50%；新设计出的抽油杆组合方式的抗拉强度经校核后可满足强度要求；4330A材质抽油杆在10年内总消耗费用为25.8万元，在四种材质中为最低；针对腐蚀程度最严重的油井，新设计的抽油杆组合方式相比旧组合方式，成本降低12.29万元/年。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1研究目的和意义

1.2靖安油田腐蚀现状

1.3井筒腐蚀的影响因素

1.4油田井筒防腐技术研究现状

1.5 本文研究内容和技术路线

第二章 靖安含硫油田井筒腐蚀环境分析

2.1 实验部分

2.2 结果与讨论

2.3 本章小结

第三章 靖安含硫油田井筒腐蚀状况及规律研究

3.1主要试剂和仪器

3.2现场腐蚀监测方法

3.3腐蚀后挂片分析方法

3.4结果与讨论

3.5本章小结

第四章 靖安含硫油田井筒腐蚀影响因素研究

4.1井筒腐蚀影响因素的灰关联分析

4.2 主要实验试剂与仪器

4.3井筒腐蚀影响因素实验方法

4.4 结果与讨论

4.5本章小结

第五章 靖安含硫油田油管腐蚀治理方法研究

5.1 实验试剂与仪器

5.2实验原理

5.3实验方法

5.4结果与讨论

5.5 本章小结

第六章 靖安含硫油田抽油杆腐蚀治理方法研究

6.1 腐蚀对抽油杆抗拉强度的影响

6.2 抽油杆抗拉强度实验方法

6.3 抽油杆受力分析基本理论

6.4 直、斜井抽油杆柱组合设计基本理论

6.5 抽油杆经济成本评价

6.6 结果与讨论

6.7本章小结

第七章 结 论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果