防腐防垢机理研究

有结垢趋势 有结垢趋势 有结垢趋势 有结垢趋势 有结垢趋势 有结垢趋势 有结垢趋势 有结垢趋势 有结垢趋势 有结垢趋势
一、油井腐蚀防垢机理研究
2、 碳酸钙结垢趋势的预测
Valone和Skillman以Texaco方法为基础得出了CaCO3生成量的 PTB预测公式。 1 2 K pH PTB 17500 [G ( X 4 10 ) 2]
氯离子可以达到较高浓度，再
加上它的强穿透性，使腐蚀加 剧。
Cl-浓度，mg/l
一、油井腐蚀防垢机理研究
②二氧化碳的腐蚀
水中有游离CO2存在，水呈酸性反应，即CO2+H2O→H++ HCO3-, 由于水中H+离子的量增多，产生氢去极化腐蚀。
③硫酸盐还原菌的腐蚀
从单井采出液中发现存在SRB，且垢样分析中存在FeS垢，能 够证实存在细菌腐蚀。
可创经济效益:84+108.8-48= 144.8(万元)
三、结论及建议
结论
1、采出液结垢趋势严重主要由于采出液中气体（烃、二氧化 碳等）的脱出，使处于平衡状态的溶液失去溶解平衡，从而 引起结垢。 2、油井腐蚀以氯根离子促进作用下的二氧化碳腐蚀腐蚀和细 菌腐蚀，腐蚀类型为局部坑蚀或点蚀，腐蚀产物为FeS、 Fe2O3。 3、结垢与腐蚀相辅相成，相互促进。 4、固体缓蚀阻垢剂能起到一定程度的阻垢作用，可投入现场 应用。
选题理由
10-18垢卡泵 3-19
疲劳断裂 垢下腐蚀断裂 垢下腐蚀
3-231
序号 井号 1 10-18 2 3-19 3 3-231 4 7-23 下井时间 2005-10-17 2005-10-25 2005-12-11 2005-9-11
7-23
检泵时间 生产天数 备注 2006-4-11 176 腐蚀疲劳断裂 2006-3-25 151 疲劳断裂 2006-4-17 127 垢下腐蚀断裂 2006-4-30 231 接箍腐蚀
结晶沉淀 结晶沉淀
结晶沉淀
二、油井防腐、防垢应用情况
2、缓蚀阻垢剂的研制
缓蚀阻垢剂性能评价
① 作出液体缓蚀阻垢剂的浓度与缓蚀率的标准曲线
二、油井防腐、防垢应用情况
2、缓蚀阻垢剂的研制
缓蚀阻垢剂性能评价
②定量静态溶解实验 取不同配合比例的固体缓 蚀阻垢剂（含缓蚀阻垢剂4g）
置于10L装满油井污水的瓶内，
缓蚀剂IMC-97在使用浓度在20mg/L时，缓蚀率都能达到60%以上， 再增加浓度到30mg/L时，缓蚀率增加缓慢，缓蚀效果好。
二、油井防腐、防垢应用情况
2、缓蚀阻垢剂的研制
阻垢剂配方研究
阻垢剂性能评价结果
试验温度：60℃ 序号 垢型名称 CaSO4 + CaCO3 挂片时间：318h 材质：N80钢 阻垢率% 0 试验现象 结晶沉淀
防 垢 剂
浓度mg/L 空白 代 号
1
2
CaSO4 + CaCO3
CaSO4 + CaCO3
10
10
F02
SL-2C
97.6
19.5
无沉淀物
结晶沉淀
3 4
5
CaSO4 + CaCO3 CaSO4 + CaCO3
CaSO4 + CaCO3
20 20
20
KX1-1 IM
XW-4
39.0 -23.2
-6.3
井号
S3-161 S4-221 S5-231 S12-9 S9-101 S5-11 S8-24 S11-18
PTB值 619 348 307 303 153 248 451 351
结垢程度 严重的垢 严重的垢 严重的垢 严重的垢 产生的垢较多且比较硬 产生的垢较多且比较硬 严重的垢 严重的垢
PTB＜0时无垢； 0＜ PTB ＜ 100产生很少的垢；100＜ PTB ＜250 ，产生的较多且 比较硬的垢； PTB >250 ，产
3、防腐防垢技术及应用效果——固体防垢技术
1）原理 悬挂于泵挂下方，通过缓慢的释放药剂于产出液
中，达到缓蚀阻垢的目的。
2）应用情况：目前在10-11、5-241、6-111、3-17、4-161、 6-15、316、516、419井试验，3-17井于2006年5月3日下入，9 月9日起出，试验周期105天，防垢效果明显，但防腐效果差， 其余井效果正在跟踪中。
生严重的垢。
PTB预测
一、油井腐蚀防垢机理研究
3 油井腐蚀原因及机理分析：
①垢下腐蚀与Cl-的影响
油井污水含有在404mg/L～
Cl 响
0.3
腐蚀速率，mm/a
-浓度对腐蚀速率的影
10000mg/L的Cl-，能在金属表
面发生优先吸附，特别是在金 属表面保护膜有缺陷或薄弱处，
0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0 2000 4000 6000 8000
二、油井防腐、防垢应用情况
3、防腐防垢技术及应用效果——固体防垢技术
10-11
10-11试验前检泵周期200天，于2005年12月31日试验缓蚀防 垢剂，06年8月25日起出，试验周期286天，防垢效果明显。
二、油井防腐、防垢应用情况
3、防腐防垢技术及应用效果——固体缓蚀技术 4-161
4-161于2006年3月28日试验缓蚀防垢剂，06年10月8日起出， 试验周期194天，防垢效果明显。
二、油井防腐、防垢应用情况
2、缓蚀阻垢剂的研制
缓蚀剂配方研究
腐蚀速度测定结果
试验温度：60℃ 挂片时间：318h 材质：N80钢
药剂名称或代号 空 白
浓度，mg/L 0 10
腐蚀速度，mm/a 0.8715 0.7689
缓蚀率，% 0 11.8
IMC-97
20 30
0.3393 0.3259
61.1 62.6
一、油井腐蚀防垢机理研究
3）二氧化碳分压与温度的影响
一、油井腐蚀防垢机理研究
2、 碳酸钙结垢趋势的预测
饱和指数法
井号
S3-161
S4-221 S5-231 S12-9 S9-101 S5-11 S8-24 S11-18
SI pH K pCa
SI值 判断
palk
8.26
7.57 7.13 6.96
一、油井腐蚀防垢机理研究
④pH值偏低
30 腐蚀率 0 2 4 6 8 10 pH值
碳钢在含微量盐类水中的腐蚀率与pH值的关系图
多数油井产出水pH值为6，显酸性，因此存在酸性腐蚀。
腐蚀速率
一、油井腐蚀、防垢机理研究
0.1200 0.1000 0.0800 0.0600 0.0400 0.0200 0.0000 1900（外） 1900（内） 2400（外） 2400（内）
钝化膜型缓蚀剂
是一种氧化剂 , 也称氧化膜型缓蚀剂。亚硝酸盐、钼酸盐等。 主要作用使二价铁氧化成三价铁。
缓 蚀 剂 的 类 型
沉淀膜型缓蚀剂
能与水中某种离子或腐蚀下来的金属离子形成难溶的沉淀物， 并在金属表面沉积成膜。
吸附膜型缓蚀剂
应用最为广泛的一类缓蚀剂 , 它们都是有机化合物 , 分子中含有 氮、硫、磷等元素。形成吸附膜保护.
0.0254
1502米（外）
井下位置
1502米（内）
504米（外）
腐蚀速率标准：0.076mm/a
二、油井防腐、防垢应用情况
1、国内外防腐、防垢方法
阴极保护
物理 特殊防腐材料 缓蚀方法
防 腐 防 垢 方 法
化学
防腐涂料 投加缓蚀剂。
物理
磁防垢
阻垢方法
化学 投加防垢剂
二、油井防腐、防垢应用情况
2、缓蚀阻垢剂的研制
二、油井防腐、防垢应用情况
3、防腐防垢技术及应用效果——效益评价。
若按防垢效果预测，平均延长免修期160天，规模应用40口井，可减 少32井次检泵作业，平均单井产量2.5t/d，排液期6天，累计增油600t/d。
经济效益：
每吨原油价格：1400元/吨；单井检泵费用：3.4万元/井次 增产原油价值：2.5×40×6×1400=840000（元） =84（万元） 合计作业费用：32×3.4=108.8（万元） 缓蚀阻垢费用：40× 1.2=48(万元)
鄯善油田中高含水期防垢、 防腐蚀机理研究
采油工程室 2007年2月13日
汇报提纲
一、油井腐蚀、结垢机理研究
二、油井防腐、防垢应用情况 三、结论建议
选题理由
随着油田综合含水上升，有杆泵腐蚀结垢情 况日趋严重，极易造成抽油杆腐蚀疲劳断裂及结垢 卡泵事故的发生，降低油井免修期，使采油成本上 升，影响油井正常生产。因此分析其腐蚀结垢原因
一、油井腐蚀防垢机理研究
定点取样井垢样化验分析表
含量％ 井号 17-2 10-71 6-221 619 19-6 10-11 17-2 4-191 6-111 5-151 3-151 12-171 4-25 83.8 12.3 25.2 22.1 26.5 29 14.2 0 CaCO3 18.1 FeS 9.1 37.2 15.8 16.6 31.7 0 46.2 12.9 42.1 15.3 11.6 9.4 10.9 13 35.8 20.3 0 50.3 43.6 26.3 33.5 42.5 5 12.4 34.1 36.4 0 0 5.1 30.8 Fe 2 O3 CaSO4 MgCO3 酸不溶物 36.2 28.1 25.8 15.7 14.4 17.6 19.8 17.9 17.2 12.4 8.2 24.4 8 17.8 9.4 2.5 10.8 26.7 4.5 7.1 6.8 17.4 4.8 3.5 3.5 8.4 4 4.6 4.4 其它 5 4.7 5.2 3.3