我国海上油气田井下油套管腐蚀问题极为严重,严重影响了井下油套管的使用寿命和油气田的正常生产。通过水泥封堵、耐腐蚀合金管、注入缓蚀剂、使用防腐涂层管、加强监测等措施,实现了油套管的防腐,保证了海上油气田的正常生产。
1. 水泥密封防腐技术
早期分析认为,套管损坏的主要原因是回水泥不足,导致外部水层不能完全密封,水层中的腐蚀性气体腐蚀套管表面,造成腐蚀。因此,在20世纪80年代提出了增加回水泥高度的策略,以提高套管的抗腐蚀能力。通过该技术,虽然降低了套管腐蚀程度,但并没有完全防止套管腐蚀,因此没有从根本上提高套管的耐腐蚀性能。
2. 采用耐腐蚀合金管
2000年以来,海洋石油套管防腐解决方案开始从材料上寻求解决方案,提高石油套管的防腐性能,从而彻底解决了石油套管的腐蚀问题。近年来,通过实验室实验,在一定的温度、压力条件和腐蚀性气体条件下,对1Cr、3Cr、9Cr、13Cr等含cr管道进行了评价,研制出一套适用于海油气田石油套管的防腐板。
3.缓蚀剂注入
在完井过程中,如果地层中含有油性腐蚀性气体,则会在井液中添加化学防腐剂,以防止结垢、蜡和腐蚀。因此,采用化学方法保护油套管也是国内外常用的方法。根据油气田本身的条件,可以采用间歇式或连续式注入缓蚀剂进行防腐,注入量也根据油气田的腐蚀环境不同而不同。由于缓蚀剂的添加必须持续进行,一方面成本较高,同时也会影响现场生产。
4. 采用防腐涂层管
对于石油套管,国内外常用防腐涂层来防止其在腐蚀性气体中渗透。这也是一种有效的防腐方法。部分油田采用氮化工艺对油管进行内外防腐,具有良好的耐磨性。但是这种内壁和外壁同时腐蚀的方法会在一定程度上加速壳体内壁的腐蚀。同时,氮化管相对粗糙,会造成管材比其他类型的管更严重。此外,一些油气田还采用环氧粉末涂料、钛纳米涂料、环氧酯酚醛涂料等方法进行防腐。
5. 加强腐蚀监测
随着科学技术的进步,腐蚀监测的方法越来越多,如阳极激发技术、辐射激活技术、薄层激活技术(TLA)、光纤传感技术、共振频率测量法、激光法等。厚度法、渗透探伤法、势梯度法、全息干涉法、拉曼光谱法等。通过这些不同的监测方法,可以全方位地监测油套管的腐蚀状况,为控制油套管的腐蚀提供更好的方法和方法。