樊紅珍

（陜西省石油化工學校，陜西 西安 710061）

陜北氣田腐蝕現(xiàn)狀分析

樊紅珍

（陜西省石油化工學校，陜西 西安 710061）

陜北氣田腐蝕的相關試驗和基礎數(shù)據(jù)較少，給工藝方面的防腐工作帶來了一些困難，為此分析陜北氣田的腐蝕現(xiàn)狀十分重要。通過分析發(fā)現(xiàn)陜北氣田氣井腐蝕的起因應該主要是CO2腐蝕和溶解鹽腐蝕。

CO2腐蝕；鹽腐蝕

1 氣井的選擇原則及生產狀況

1.1 選擇目標氣井的原則

選擇目標氣井的原則是：(1)有代表性，能基本代表榆林氣井生產現(xiàn)狀；(2)分布合理，基本涉及榆林氣田每一個區(qū)塊；(3)條件苛刻，CO2含量和分壓較大，礦化度較高；(4)是生產井，且定期加注緩蝕劑；(5)投產時間跨度較大。

1.2 目標氣井的生產狀況

所選目標氣井井深在2700～3000m之間，原始地層壓力在23～30 MPa之間，氣井投產日期介于1999年～2008年，常規(guī)配產在 1.0×104～20.0×104m3·d-1之間，各井均不同程度產出伴生水。

2 目標氣井相關資料分析

2.1 目標氣井氣質分析結果

目標氣井近期天然氣組成分析結果由第二采氣廠工藝研究所提供，對相關數(shù)據(jù)進行了必要的換算和整理后發(fā)現(xiàn)，各井H2S用現(xiàn)場測定方法均未檢測出來。CO2含量基本在1.5%～2.3%（v/v）之間，只有榆43-2井口檢測CO2含量達到了4.18%（v/v），各井CO2分壓介于0.179～0.836MPa之間。

2.2 目標氣井水質分析結果

根據(jù)第二采氣廠工藝研究所提供的部分目標氣井產出水情況。為了進一步確定其組成，我們采集了6口井產出水水樣，在實驗室用常規(guī)方法進行了水組成分析(表1)。

表1 目標氣井水質分析結果

分析結果表明：

（1）目標氣井水質差異很大，榆28-12井的礦化度很小，水質較好，只有311.6mg·L-1，而榆50-6井產出水的礦化度高達 121501.65 mg·L-1，水質極差，屬于具有極易腐蝕性的體系；

（2）在氣井生產過程中，受地層各種因素變化的影響，產出水的礦化度及組成也在一定范圍內波動、變化；

（3）由于Fe2+、Fe3+的普遍存在，說明目標氣井存在不同程度的腐蝕。

2.3 目標氣井凝析油分析結果

現(xiàn)場采集了部分凝析油在實驗室進行分析。參照GB/T 255標準，采用SYP2001-型電爐加熱石油餾程測定器測定了樣品的恩氏流程；采用 Agilgent 6890－h(huán)p 5973色譜－質譜聯(lián)用儀對樣品進行了組成分析結果表明：

（1）目標氣井的凝析油主要由 C7～C10的烴類組成，占到了總組成的80%以上；

（2）目標氣井凝析油的初餾點都較高（大于54℃），這可能與取樣、處理、分析過程中 C4、C5等較輕組分揮發(fā)損失有關；

（3）目標氣井凝析油的初餾點、干點溫度與其組成分析結果具有很好的相關性，說明實驗分析數(shù)據(jù)是可信的。

3 腐蝕現(xiàn)狀與分析

3.1 腐蝕現(xiàn)狀

由于卡盤梁漏氣，需在深層套管處安裝永久式封隔器，對部分井進行了起油管作業(yè)。 從油管腐蝕形貌圖可以清楚地看出，油管外表面有不同程度地腐蝕，銹痕比較嚴重，主要表現(xiàn)為坑蝕及點蝕。

3.2 腐蝕產物分析結果

為了弄清輸氣鋼管內部腐蝕及沉積物的組成情況，采用常規(guī)化學分析方法（分光光度法和容量法）對現(xiàn)場送來的 10個腐蝕及結垢樣品進行了定性和定量分析，結果列于表2、表3中。

表2 輸氣鋼管內部腐蝕及結垢產物定性分析結果

表3 鎮(zhèn)8井輸氣鋼管內部腐蝕及結垢產物定量分析結果

由表3、表4可知，輸氣鋼管內部腐蝕及沉積物大致由Fe2O3、FeCO3、FeO、可溶性無機鹽、泥砂等不溶物組成。從各腐蝕產物的組成及含量分析，主要以鋼鐵材料的厭氧腐蝕（Fe2O3、FeO等）、水解和碳酸鹽（Fe2O3、FeCO3、FeO等）等無機鹽的電化學腐蝕為主。其具體腐蝕情況與程度因管線內部傳送介質的不同而變化，規(guī)律性較差。

根據(jù)以上分析結果可初步判斷，榆林氣田氣井腐蝕的起因應該主要是CO2腐蝕和溶解鹽腐蝕。

4 結論

通過對 10口目標氣井的實驗資料進行相關分析，可以得到以下結論：

(1)陜北氣田天然氣井產出大量的伴生水，氣井中CO2的分壓大于0.21 MPa (目標氣井在0.277～0.945 MPa之間)，具有嚴重腐蝕傾向，會產生嚴重腐蝕；井口減壓后CO2分壓在0.179～0.836MPa之間，具有產生中等程度以上腐蝕的傾向；

(2)陜北氣田天然氣井產出水中大量溶解鹽的存在，不僅自身通過電化學行為對管線、設備產生腐蝕，而且也會加速CO2的腐蝕行為，對高礦化度的榆50-6井，鹽腐蝕是相當嚴重的；

(3)陜北氣田天然氣井產出液中凝析油占的比重很大，雖然凝析油的存在本身不會產生腐蝕行為，但由于含量大、重質組分較多（長鏈烴多），它們會影響注入氣井中的緩蝕劑的使用效果。

[1] 中國腐蝕與防護學會.金屬腐蝕手冊[M].上海：上?？茖W技術出版社,1987.

[2] Kermani M B.Morshed A. Carbon dioxide corrosion in oil and gas production-a compendium[J].Corrosion，2003,59(8):559-683.

[3] Christopher J H，Robert V W，North Sea Dowhole.Corrosion Identifying the problem[J].Implementing the Problem.JPT,Jan.1983:239-246.

[4] 閻姚曉，馮玉軍.國內外氣田開發(fā)中管內 CO2腐蝕研究進展[J].油氣儲運，1996，15(2)：97-99.

Analysis of Corrosion Status of Shanbei Gas Field

FAN Hong-zhen
（Shaanxi Petrochemical Industry School, Xi’an 710061, China）

TE 98

B

1671-9905(2010)-08-0061-03

2010-04-09