镀钨合金防腐油井管试验研究及应用
来源:http://www.asiatungstens.com 浏览量:2342 时间:2014-12-19
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钨合金
油井管是采出液或注入水的通道,多数油井管内外表面都要与井液接触。对于注水井,一般要承受较大的压力和流速;对于采油井,特别是抽油机采油井,除承受一定的压力外,还要承受杆柱运动造成的磨损和油井颗粒产生的磨蚀,因此油井管在井下所处的环境十分复杂。随着国内对含H2S、CO2、Cl-等生产成本高、开发难度大的油气田开发力度的不断加大,开发高抗腐蚀系列油井管就成为石油天然气开发中需重点解决的问题之一。
1 油井管的腐蚀特征
1) 局部穿孔 油井管的主要腐蚀失效形式之
一是局部穿孔刺漏,穿孔形状多数呈圆形或椭圆形,外小内大,截面呈“八”字形。形貌分析表明:腐蚀是从内表面发生“点蚀”开始的,当“点蚀”达到一定深度时,油井管难以承受管柱内的压力造成油井管刺漏。在井斜变化较大的井段,作业中造成油井管与套管产生机械擦伤,这种摩擦通常集中在油套管的一些固定位置,这些地方更容易产生腐蚀,因此表现为腐蚀穿孔具有方向性。
2) 螺纹腐蚀 由于油井管特殊的连接结构,
当管体和油井管接箍上紧后,管体端面难以重合,会在油井管接箍中部留有1个环形间隙,这一空间是硫酸盐还原菌(SRB)最理想的生长环境。由于大量细菌聚集繁殖,对油井管螺纹造成严重的侵蚀,在细菌和其他腐蚀介质的综合作用下,许多油套管螺纹被腐蚀,造成断脱或刺漏。另外,在油井管的外表面,腐蚀严重的部分是管体螺纹收尾处,造成这种结果的主要原因是当2根油井管通过接箍连接后,油井管螺纹后端剩1~3扣露在接箍之外,在没有防护的情况下,与腐蚀性井液接触,会很快被腐蚀。3) 腐蚀和磨损相互作用 抽油杆的运动不可避免地要与油井管内壁产生摩擦、磨损,尤其是在偏磨、含砂严重的情况下,管、杆的接触磨损造成抽油杆、油井管表面钢质受到破坏,裸露出新鲜的机体。裸露部分与油井中腐蚀性介质长期接触,很容易被腐蚀,生成疏松的腐蚀物,这些腐蚀产物会在油井工作过程中继续被抽油杆磨损掉,这种腐蚀过程和磨损过程交替进行,相互作用,造成腐蚀不断加剧,最终导致油井管泄漏。这种情况主要发生在管柱的偏磨部位,而且和抽油杆的磨损、腐蚀对应,并随偏磨点位置和长度的改变而改变。
2 工艺研究
从油井管的腐蚀特征可以看出:对油井管进行防腐处理,不仅要选择良好的防腐处理方法,还需要对油井管整体进行全面防腐。其中,油井管接箍中部的环形间隙以及管体螺纹收尾处是防腐处理的重点和难点,只有对这些部位进行有效防腐处理,才能避免油井管的局部腐蚀和刺漏。另外,对于有杆抽油系统必须考虑磨损所造成的油井管腐蚀问题,防腐层必须是具有耐腐蚀和耐磨的复合功能层。
国内各种防腐油井管都能起到一定的抗腐蚀作用,而且具有比较成熟的制造工艺,但是由于油田腐蚀情况比较复杂,许多井况不仅要求耐腐蚀,而且要求耐偏磨、耐高温,镀
钨合金防腐油井管在这方面具有明显的优势。