孤东八区、孤东八区、 KD641KD641 块腐蚀块腐蚀原因分析及治理对策原因分析及治理对策

2014年 07 月

中石化胜利油田分公司孤东采油厂

目 录目 录项目总体计划 项目总体计划 一一

项目研究成果项目研究成果二二

现场应用情况现场应用情况三

创新点及结论创新点及结论四四

一、项目总体计划 一、项目总体计划

计划内容及考核指标

计 划 内 容 考 核 指 标调研油田国内外防腐技术发展及现状 完成调研报告

分析各种实验结果 完成阶段总结

气体分析、溶解氧分析、细菌分析等

确定腐蚀原因并制定防腐配方及措施

现场试验、效果分析评价、编写验收报告 达到验收要求

腐蚀产物、腐蚀挂片研究等因素分析

项目概况

孤东八区和红柳垦东 641块目前油井总井 75口，开井 63口，随着开发的深入，

近两年来腐蚀现象逐渐严重，导致躺井频繁发生，造成了成本的增加和管杆的浪费。

目 录目 录项目总体计划项目总体计划 一一

项目研究成果项目研究成果二二

现场应用情况现场应用情况三

创新点及结论创新点及结论四四

二、项目研究成果 二、项目研究成果 一、项目调研

细菌腐蚀

溶解氧腐蚀

电化学腐蚀

腐蚀气体

由于温度、压力等因素的变化 , SRB生长环境发生了变化 , 使得 SRB迅速繁殖 , 在 SRB作用下 , 井筒产生腐蚀。

油层水中少量的溶解氧可引起腐蚀 , 其腐蚀产物主要为铁锈 Fe2O3 或针铁矿 )

由于采出液含盐量较高 , 金属表面分布着许多杂质 , 当它与盐水接触时 , 金属表面形成许多微小的原电池 , 形成电化学腐蚀。

pH值的影响 产出水的 pH值越低，越容易产生腐蚀。油田水 pH值偏低往往是由于水中溶解气和细菌共同作用的结果。

采出液中溶解的少量 CO2 与 Ca2+ 、 Fe2+ 等离子 , 可生成CaCO3 和 FeCO3, 形成腐蚀垢物。H2S 溶于水电离释放出的氢离子是强去极化剂 , 极易在阴极夺取电子 , 促进阳极铁溶解反应而导致钢铁的全面腐蚀 .

二、项目研究成果 二、项目研究成果

二、筛选区块腐蚀井号

通过对孤东八区和垦东 641 区块 2011 年、 2012 年多轮次井解剖分析，

结合单井方案，筛选出 14 口因腐蚀原因造成的多轮次井。

二、筛选区块腐蚀井号

井号 躺井原因

躺井次数

GO8-25-201 腐蚀 2GO8-23-111 腐蚀 3GO8-24-111 腐蚀 3GO8-23-2013 腐蚀 1GO8-21-131 腐蚀 2GO8-24-201 腐蚀 1GO8-23-3121 腐蚀 1

井号 躺井原因

躺井次数

HLKD641X1 腐蚀 2HLKD641X3 腐蚀 2HLKD641X10 腐蚀 2HLKD641X11 腐蚀 1HLKDX641 腐蚀 1

HLKD641X22 腐蚀 2HLKD641X24 腐蚀 1

八区

垦东 641块

二、项目研究成果 二、项目研究成果

三、采油队摸查 初步筛选出井号后，对所属油井的采油 15 队和采油 2 队进行现状调查，结合目前生产情况、腐蚀情况、躺井情况、作业简史等进一步确定腐蚀井的筛选工作，最终确定两个区块 10 口井的取样工作。

八区 GO8-23-111 GO8-24-111 GO8-24-201 GO8-23-2013 GO8-25-201641垦东 HLKD641X1 HLKD641X3 HLKD641X10 HLKD641X11 HLKD641X22

所筛选井号

二、项目研究成果 二、项目研究成果

三、现场取样

筛选出取样井号后，利用一天的时间，共对八区和垦东 641 两个区块

进行了 10 口井的取样，用以进行室内挂片、离子分析等试验。

二、项目研究成果 二、项目研究成果

四、室内试验—挂片实验

对油样进行整体室内腐蚀挂片实验，进行分析，然后进行电化学、气

体分析等试验，确定腐蚀的主要原因。

二、项目研究成果 二、项目研究成果

四、室内试验—挂片实验八区 垦东 641

60℃ 恒温78℃ 恒温

二、项目研究成果 二、项目研究成果

颜色及气味：垦东 641区块水样浑浊且有较大的刺鼻气味，孤东八区水样清澈且没有气味。

四、室内试验—挂片实验结果

二、项目研究成果 二、项目研究成果

实验结果表（垦东 641区块）

井号 实验挂片号 挂片质量， g 腐蚀后挂片重量， g 腐蚀量， g

腐蚀速率， mm/a

平均腐蚀速

率 ,mm/a 挂片结垢情况

　KD641X

1　

985 10.8194 10.8059 0.01350.0699452

08 　0.104

　

无结垢　

227 10.7047 10.6821 0.02260.1170934

59无结垢　

257 10.7627 10.7387 0.0240.1243470

36无结垢　

　KD641X

3　

988 10.7593 10.7398 0.01950.1010319

67 　0.0902

　

少量薄垢　

922 10.8803 10.8652 0.01510.0782350

1少量薄垢

　

292 10.8407 10.8230 0.01770.0917059

39少量薄垢

　

　KD641X

10　

906 10.6196 10.5771 0.04250.2201978

76 　0.2133

　

无结垢　

207 10.7154 10.6718 0.04360.2258971

16无结垢　

285 10.5858 10.5484 0.03740.1937741

31无结垢　

　KD641X

11　

976 10.8975 10.8836 0.01390.0720176

58 　0.0782

　

少量薄垢　

258 10.7977 10.7854 0.01230.0637278

56少量薄垢

　

991 10.7654 10.7463 0.01910.0989595

16少量薄垢

　

　KD641X

22　

255 10.7655 10.7447 0.02080.1077674

31 　0.1131

　

少量薄垢　

276 10.5594 10.5379 0.02150.1113942

2少量薄垢

　

209 10.7318 10.7086 0.02320.1202021

35少量薄垢

　

四、室内试验—挂片实验结果

二、项目研究成果 二、项目研究成果

实验结果表（八区）

井号 实验挂片号

挂片质量 ,g

腐蚀后挂片重量 ,g 腐蚀量 ,g 腐蚀速率 ,mm/a

平均腐蚀速

率 ,mm/a 挂片结垢情况

　8-23-111

　

927 10.8107 10.7669 0.0438 0.226933341 　0.2387

　

无结垢　944 10.8780 10.8311 0.0469 0.242994833 无结垢　220 10.7863 10.7388 0.0475 0.246103509 无结垢　

　8-24-111 　

262 10.7908 10.7466 0.0442 0.229005792 　0.2116

　

无结垢　240 10.9867 10.9504 0.0363 0.188074892 无结垢　286 10.7534 10.7114 0.042 0.217607313 无结垢　

　8-24-201

　

293 10.9725 10.9338 0.0387 0.200509596 　0.1280

　

无结垢　203 10.8028 10.7698 0.033 0.170977175 无结垢　206 10.9621 10.9597 0.0024 0.012434704 无结垢　

　

8-23-2013

　

278 10.7269 10.6779 0.049 0.253875199　

0.2207 　

无结垢　990 10.7702 10.7466 0.0236 0.122274586 无结垢　

278 10.6830 10.6278 0.0552 0.285998183 无结垢　

　8-25-101

　

299 10.7245 10.6789 0.0456 0.236259369 　0.2140

　

无结垢　947 10.7455 10.7110 0.0345 0.178748864 无结垢　267 10.8683 10.8245 0.0438 0.226933341 无结垢　

五、室内试验—矿化度分析实验

二、项目研究成果 二、项目研究成果

分析方法： SY/T 5523-2006 油田水分析方法

MIA-6自动电位滴定仪 玻璃滴定系统

五、室内试验—矿化度分析实验

二、项目研究成果 二、项目研究成果

矿化度分析结果报告

材 料 检 测 中 心 水样分析报告

样品名称 23-111 样品编号 CH2013-X015FQ-7#

送样单位 检测室 送 样 人 蒋绍辉

送样时间 2013.5.22 分析时间 2013.5.31

pH 值 6.4 色 无 味 无味 其他 /

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

阳 离

子

钾 + 钠 338.43 7783.95

阴 离

子

氯根 429.74 15234.35

钙 + 镁 50.96 　 硫酸根 0.00 0.00

镁 15.99 388.49碳酸氢

根 10.61 647.16

钙 34.97 1401.68 碳酸根 0.00 0.00

钡 0.00 0.00 氢氧根 0.00 0.00

总值 440.35 9574.12 总值 440.35 15881.52

总矿化度 25455.64 mg/l

苏 林 分 类

水型 氯化钙 暂硬 29.71

水组 Cl- 永硬 255.67

亚组 K++Na+ 总碱 　

总硬 285.37 负硬 　样品 描述 无色透明均匀液体。

分析人 董浩 复核人 张云芝 审批人 　

材 料 检 测 中 心 水样分析报告

样品名称 23-2013 样品编号 CH2013-X015FQ-6#

送样单位 检测室 送 样 人 蒋绍辉

送样时间 2013.5.22 分析时间 2013.5.31

pH 值 6.7 色 无 味 无味 其他 /

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

阳 离 子

钾 + 钠 317.55 7303.62

阴 离

子

氯根 309.81 10982.91

钙 + 镁 6.49 　 硫酸根 0.00 0.00

镁 2.25 54.63 碳酸氢根 21.72 1325.14

钙 4.25 170.20 碳酸根 0.00 0.00

钡 0.50 68.62 氢氧根 0.00 0.00

总值 331.54 7528.46 总值 331.54 12308.05

总矿化度 19836.50 mg/l

苏 林 分 类

水型 　 暂硬 36.37

水组 Cl- 永硬 　

亚组 K++Na+ 总碱 60.83

总硬 　 负硬 24.46

样品 描述 无色透明均匀液体。

分析人 董浩 复核人 张云芝 审批人 　

材 料 检 测 中 心 水样分析报告

样品名称 24-111 样品编号 CH2013-X015FQ-8#

送样单位 检测室 送 样 人 蒋绍辉

送样时间 2013.5.22 分析时间 2013.5.31

pH 值 6.4 色 无 味 无味 其他 /

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

阳 离 子

钾 + 钠 307.42 7070.75

阴 离

子

氯根 344.79 12222.91

钙 + 镁 25.23 　 硫酸根 2.00 191.97

镁 6.74 163.89 碳酸氢根 9.09 554.71

钙 18.49 740.89 碳酸根 0.00 0.00

钡 0.00 0.00 氢氧根 0.00 0.00

总值 357.88 7975.53 总值 357.88 12969.59

总矿化度 20945.12 mg/l

苏 林 分 类

水型 氯化钙 暂硬 25.46

水组 Cl- 永硬 115.82

亚组 K++Na+ 总碱 　

总硬 141.29 负硬 　样品 描

述 无色透明均匀液体。

分析人 董浩 复核人 张云芝 审批人 　

材 料 检 测 中 心 水样分析报告

样品名称 24-201 样品编号 CH2013-X015FQ-9#

送样单位 检测室 送 样 人 蒋绍辉

送样时间 2013.5.22 分析时间 2013.5.31

pH 值 6.7 色 无 味 无味 其他 /

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

阳 离 子

钾 + 钠 265.54 6107.34

阴 离

子

氯根 264.84 9388.61

钙 + 镁 10.24 　 硫酸根 1.75 167.97

镁 2.75 66.77 碳酸氢根 17.68 1078.60

钙 7.49 300.36 碳酸根 0.00 0.00

钡 0.00 0.00 氢氧根 0.00 0.00

总值 286.02 6474.47 总值 286.02 10635.19

总矿化度 17109.66 mg/l

苏 林 分 类

水型 硫酸钠 暂硬 49.51

水组 Cl- 永硬 7.84

亚组 K++Na+ 总碱 　

总硬 57.35 负硬 　样品 描

述 无色透明均匀液体。

分析人 董浩 复核人 张云芝 审批人 　

材 料 检 测 中 心 水样分析报告

样品名称 25-201 样品编号 CH2013-X015FQ-10#

送样单位 检测室 送 样 人 蒋绍辉

送样时间 2013.5.22 分析时间 2013.5.31

pH 值 6.7 色 无 味 无味 其他 /

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

阳 离 子

钾 + 钠 290.73 6686.76

阴 离

子

氯根 314.81 11160.05

钙 + 镁 17.49 　 硫酸根 0.00 0.00

镁 5.25 127.47 碳酸氢根 13.39 816.66

钙 12.24 490.59 碳酸根 0.00 0.00

钡 1.25 171.54 氢氧根 0.00 0.00

总值 328.20 7304.82 总值 328.20 11976.71

总矿化度 19281.53 mg/l

苏 林 分 类

水型 氯化钙 暂硬 37.49

水组 Cl- 永硬 60.44

亚组 K++Na+ 总碱 　

总硬 97.92 负硬 　样品 描

述 无色透明均匀液体。

分析人 董浩 复核人 张云芝 审批人 　

材 料 检 测 中 心 水样分析报告

样品名称 641X22 样品编号 CH2013-X015FQ-5#

送样单位 检测室 送 样 人 蒋绍辉

送样时间 2013.5.22 分析时间 2013.5.31

pH 值 6.4 色 浅黄 味 无味 其他 /

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

阳 离 子

钾 + 钠 232.95 5357.74

阴 离

子

氯根 294.82 10451.48

钙 + 镁 26.73 　 硫酸根 0.00 0.00

镁 4.00 97.12 碳酸氢根 6.57 400.62

钙 22.73 911.09 碳酸根 0.00 0.00

钡 7.49 1029.23 氢氧根 0.00 0.00

总值 301.39 6365.96 总值 301.39 10852.10

总矿化度 17218.06 mg/l

苏 林 分 类

水型 氯化钙 暂硬 18.39

水组 Cl- 永硬 131.29

亚组 K++Na+ 总碱 　

总硬 149.68 负硬 　样品 描

述 浅黄色透明均匀液体。

分析人 董浩 复核人 张云芝 审批人 　

材 料 检 测 中 心 水样分析报告

样品名称 641X11 样品编号 CH2013-X015FQ-4#

送样单位 检测室 送 样 人 蒋绍辉

送样时间 2013.5.22 分析时间 2013.5.31

pH 值 6.4 色 无 味 无味 其他 /

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

阳 离 子

钾 + 钠 258.13 5937.07

阴 离

子

氯根 324.81 11514.34

钙 + 镁 32.72 　 硫酸根 0.00 0.00

镁 9.74 236.74 碳酸氢根 2.27 138.68

钙 22.98 921.10 碳酸根 0.00 0.00

钡 1.75 240.15 氢氧根 0.00 0.00

总值 327.08 7094.91 总值 327.08 11653.01

总矿化度 18747.93 mg/l

苏 林 分 类

水型 氯化钙 暂硬 6.37

水组 Cl- 永硬 176.89

亚组 K++Na+ 总碱 　

总硬 183.25 负硬 　样品 描

述 无色透明均匀液体。

分析人 董浩 复核人 张云芝 审批人 　

材 料 检 测 中 心 水样分析报告

样品名称 641X10 样品编号 CH2013-X015FQ-3#

送样单位 检测室 送 样 人 蒋绍辉

送样时间 2013.5.22 分析时间 2013.5.31

pH 值 6.4 色 无 味 无味 其他 /

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

阳 离 子

钾 + 钠 278.62 6408.18

阴 离

子

氯根 349.79 12400.06

钙 + 镁 34.47 　 硫酸根 0.00 0.00

镁 7.99 194.24 碳酸氢根 1.77 107.86

钙 26.48 1061.27 碳酸根 0.00 0.00

钡 2.00 274.46 氢氧根 0.00 0.00

总值 351.56 7663.70 总值 351.56 12507.92

总矿化度 20171.61 mg/l

苏 林 分 类

水型 氯化钙 暂硬 4.95

水组 Cl- 永硬 188.09

亚组 K++Na+ 总碱 　

总硬 193.05 负硬 　样品 描

述 无色透明均匀液体。

分析人 董浩 复核人 张云芝 审批人 　

材 料 检 测 中 心 水样分析报告

样品名称 641X3 样品编号 CH2013-X015FQ-2#

送样单位 检测室 送 样 人 蒋绍辉

送样时间 2013.5.22 分析时间 2013.5.31

pH 值 6.4 色 淡黄 味 无味 其他 /

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

阳 离 子

钾 + 钠 237.41 5460.54

阴 离

子

氯根 299.82 10628.62

钙 + 镁 27.48 　 硫酸根 0.00 0.00

镁 7.49 182.10 碳酸氢根 4.04 246.54

钙 19.98 800.96 碳酸根 0.00 0.00

钡 5.75 789.07 氢氧根 0.00 0.00

总值 303.86 6443.60 总值 303.86 10875.16

总矿化度 17318.76 mg/l

苏 林 分 类

水型 氯化钙 暂硬 11.32

水组 Cl- 永硬 142.56

亚组 K++Na+ 总碱 　

总硬 153.88 负硬 　样品 描

述 淡黄色透明均匀液体。

分析人 董浩 复核人 张云芝 审批人 　

材 料 检 测 中 心 水样分析报告

样品名称 641X1 样品编号 CH2013-X015FQ-1#

送样单位 检测室 送 样 人 蒋绍辉

送样时间 2013.5.22 分析时间 2013.5.31

pH 值 6.4 色 无 味 无味 其他 /

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

分析项目 浓 度 (mmol/l)

矿化度(mg/l)

阳 离 子

钾 + 钠 430.06 9891.29

阴 离

子

氯根 484.71 17182.93

钙 + 镁 30.73 　 硫酸根 1.00 95.98

镁 7.74 188.17 碳酸氢根 4.80 292.76

钙 22.98 921.10 碳酸根 0.00 0.00

钡 0.00 0.00 氢氧根 0.00 0.00

总值 491.51 11000.56 总值 491.51 17571.68

总矿化度 28572.25 mg/l

苏 林 分 类

水型 氯化钙 暂硬 13.44

水组 Cl- 永硬 158.62

亚组 K++Na+ 总碱 　

总硬 172.06 负硬 　样品 描

述 无色透明均匀液体。

分析人 董浩 复核人 张云芝 审批人 　

五、室内试验—矿化度分析实验

二、项目研究成果 二、项目研究成果

矿化度分析结果汇总

井号 K+(Na+) Ca2+ Mg2+ Ba2+ Cl- SO42- HCO3

- CO32- 总矿化度 pH 值 水型

KD641-X1 9891 921 188 0.001718

396 293 0.00 28572 6.2 氯化钙

KD641-X3 5461 801 182 789 10629 0.00 246 0.00 17319 6.4 氯化钙

KD641-X10 6408 1061 194 274 12400 0.00 108 0.00 201712 6.1 氯化钙

KD641-X11 5937 921 237 240 11514 0.00 139 0.00 18748 6.3 氯化钙

KD641-X22 5358 911 97 1029 10451 0.00 401 0.00 17218 6.4 氯化钙

8-23-111 7784 1402 388 0.00 15234 0.00 647 0.00 25456 6.4 氯化钙

8-24-111 7071 741 164 0.00 12223 192 555 0.00 20945 6.4 氯化钙

8-24-201 6107 300 67 0.00 9389 168 1079 0.00 17110 6.7 硫酸钠

8-23-2013 7304 170 55 69 10983 0.00 1325 0.00 19837 6.7 氯化钙

8-25-101 6687 491 1274 172 11160 0.00 817 0.00 19282 6.7 氯化钙

单位： mg/L

六、室内试验—电化学实验

二、项目研究成果 二、项目研究成果

分析方法： SY/T 5273-2000 油田采出水用缓蚀剂性能评价方法

分析所用仪器： CS350电化学工作站

六、室内试验—电化学实验

二、项目研究成果 二、项目研究成果

动电位极化曲线扫描实验结果（垦东 641 区块）

E(mV)

log(I)(log(A))

-600-670-740-810-880-950

-530

-2-3-4-5-6 -1

E(mV)

log(I)(log(A))

-600-670-740-810-880-950

-530

-2-3-4-5 -1

E(mV)

log(I)(log(A))

-600-670-740-810-880-950

-530

-2-3-4-5 -1

E(mV)

log(I)(log(A))

-600-670-740-810-880-950

-530

-2-3-4-5 -1

E(mV)

log(I)(log(A))

-600-670-740-810-880-950

-530

-2-3-4-5 -1

641-X1 641-X3

641-X11641-X10

641-X22

六、室内试验—电化学实验

二、项目研究成果 二、项目研究成果

动电位极化曲线扫描实验结果（八区）

E(mV)

log(I)(log(A))

-600-670-740-810-880-950

-530

-2-3-4-5 -1

E(mV)

log(I)(log(A))

-600-670-740-810-880-950

-530

-2-3-4-5 -1

E(mV)

log(I)(log(A))

-640

-720

-800

-880

-960

-560

-2-3-4-5-6 -1

E(mV)

log(I)(log(A))

-560-630-700-770-840-910

-490

-2-3-4-5 -1

E(mV)

log(I)(log(A))

-560

-640

-720

-800

-880

-480

-2-3-4-5 -1

23-111 24-111

24-201 23-2013

25-201

动态极化曲线表明，这两个区块的腐蚀都是阴极控制的腐蚀

二、项目研究成果 二、项目研究成果

七、室外试验—溶解氧含量测试

井号 溶解氧测试结果（mg/L)KD641-X1 0. 5KD641-X3 0. 8KD641-X10 0. 8KD641-X11 0. 2KD641-X22 0. 9

井号 溶解氧测试结果（mg/L)8-23-111 0. 48-24-111 0. 68-24-201 0. 8

8-23-2013 0. 28-25-101 0. 4

垦东 641 溶解氧含量测试 八区溶解氧含量测试

溶解氧腐蚀在可控的范围内，不是腐蚀的主导原因

二、项目研究成果 二、项目研究成果

八、室外试验—二氧化碳含量测试

井号游离态二氧化碳含量测试结果（mg/L）

KD641-X1 45KD641-X3 0

KD641-X10 56KD641-X11 22KD641-X22 0

井号 游离态二氧化碳含量测试结果（mg/L）

8-23-111 08-24-111 08-24-201 08-23-2013 08-25-101 0

垦东 641 二氧化碳含量测试

八区二氧化碳含量测试

二、项目研究成果 二、项目研究成果

九、室外试验—细菌腐蚀测试

分别对垦东 641和八区的 10口腐蚀井进行了三种细菌腐蚀实验取样。

二、项目研究成果 二、项目研究成果

九、室外试验—细菌腐蚀测试

井号 SRB （硫酸盐还原菌） FB （腐生菌） TGB （铁细菌）

KD641-X1 103 200 0KD641-X3 2.5*104 200 0

KD641-X10 10 0 0KD641-X11 110 1000 0KD641-X22 6*104 200 0

8-23-111 10 0 08-24-111 0 0 08-24-201 0 0 0

8-23-2013 0 0 08-25-101 0 0 0

细菌含量测试结果

二、项目研究成果 二、项目研究成果

十、室外试验— H2S 测试

经过对现场 10口井 H2S 含量的测试，井口 H2S 含量为零，此因素排除。

二、项目研究成果 二、项目研究成果

十一、室外试验—现场 pH 值测试

水体基本上处于中性状态， pH 值的腐蚀轻微，不是主要的腐蚀原因。

井号 pH值测试结果KD641-X1 6. 0KD641-X3 6. 1

KD641-X10 6. 0KD641-X11 6. 2KD641-X22 6. 0

井号 pH值测试结果8-23-111 6. 38-24-111 6. 58-24-201 6. 48-23-2013 6. 58-25-101 6. 2

垦东 641 块 pH值测试结果 八区 PH值测试结果

二、项目研究成果 二、项目研究成果

1 、八区取样井腐蚀速率与矿化度及氯离子关系

井号 Cl- ，mg/L 总矿化度，mg/L 腐蚀速率 ,mm/a

8-24-201 9389 17110 0.128

8-23-2013 10983 19837 0.2116

8-25-101 11160 19282 0.214

8-24-111 12223 20945 0.2207

8-23-111 15234 25456 0.2387

首先观察到腐蚀速率与矿化度大体上成正相关关系，但是 8-23-2013 井矿化度和 8-25-101 不是这种关系，通过对比两口井的水样分析结果，发现其主要是由于 8-23-2013 中的钙离子含量高于后者。因此又考查了氯离子的变化对腐蚀速率的影响，发现腐蚀速率与氯离子含量成完全的正相关关系，因此，认为该区块腐蚀速率的主要决定因素是氯离子腐蚀。

十二、室内试验结果分析 --- 八区区块腐蚀原因分析该区块腐蚀速率的决定性因素是氯离子腐蚀

从以下五个方面分析得出以上结论：

十二、室内试验结果分析 --- 八区区块腐蚀原因分析

二、项目研究成果 二、项目研究成果

2 、过滤水样清澈无异味，且油层温度高，无明显的细菌腐蚀特点。

3 、挂片实验腐蚀速率较高，达到 0.2mm/a ，一方面说明水质因氯离子

造成的腐蚀速率较高，另一方面现场在这个腐蚀速率下能够表现出明显的

腐蚀。

4 、现场水样 pH 值成中性， pH 值腐蚀轻微。

5 、该区块油井井不含硫化氢和游离态二氧化碳。

二、项目研究成果 二、项目研究成果

十二、室内试验结果分析 --- 垦东 641区块腐蚀原因初步分析

虽然矿化度较高，但该区块温度低，因此，氯离子本身的腐蚀是比较小的，同时，腐蚀速率与氯离子非正相关的关系，表明该区块决定性因素不是氯离子腐蚀。

该区块油井存在着氯离子腐蚀

井号 Cl-，mg/L 总矿化度，mg/L 腐蚀速率，mm/aKD641-X11 11514 18748 0.0782KD641-X3 10629 17319 0.0902KD641-X1 17183 28572 0.104KD641-X22 10451 17218 0.1131KD641-X10 12400 21712 0.2133

二、项目研究成果 二、项目研究成果

1 ）水体不稳定，容易产生结垢，说明该区块水中溶解性二氧化碳含量较高。

十二、室内试验结果分析 --- 垦东 641区块腐蚀原因分析

垦东 641X1、 641X10和 641X11 存在着二氧化碳腐蚀

2 ）现场测试表明，水中游离态二氧化碳含量较高，达到 20mg/L以上。

井号 结垢饱和指数 室内结垢实验

KD641-X1 7. 1624 少量结垢KD641-X3 6. 9456 无

KD641-X10 6. 9152 少量结垢KD641-X11 6. 8484 少量结垢KD641-X22 6. 9023 无

井号 二氧化碳含量测试结果（mg/L）

KD641-X1 45KD641-X3 0

KD641-X10 56KD641-X11 22KD641-X22 0

垦东 641 二氧化碳含量测试垦东 641 结垢实验表

二、项目研究成果 二、项目研究成果

1 、垦东水样浑浊且具有刺鼻气味，这是硫酸盐还原菌腐蚀的典型现象。2 、油层温度普遍在 60℃ ，比较适合细菌生长。

井号 水样外观 水样气味KD641-X1 浑浊发黑 刺鼻气味KD641-X3 浑浊发黑 刺鼻气味

KD641-X10 浑浊 刺鼻气味

KD641-X11 浑浊 刺鼻气味

KD641-X22 浑浊发黑 刺鼻气味

垦东 641X3和 641X22 存在着细菌腐蚀

十二、室内试验结果分析 --- 垦东 641区块腐蚀原因分析

井号SRB （硫酸盐

还原菌）

FB（腐生

菌）

TGB（铁细

菌）KD641-X1 103 200 0

KD641-X3 2.5*104 200 0

KD641-X10 10 0 0

KD641-X11 110 1000 0

KD641-X22 6*104 200 0

部分井硫酸盐还原菌含量较高（ 641X3

和 641X22 细菌腐蚀严重）

垦东 641 区块细菌含量测试结果垦东 641 区块水样观察表

二、项目研究成果 二、项目研究成果

该区块存在着溶解氧腐蚀

十二、室内试验结果分析 --- 垦东 641区块腐蚀原因分析

井号 溶解氧测试结果（mg/L)KD641-X1 0. 5KD641-X3 0. 8

KD641-X10 0. 8KD641-X11 0. 2KD641-X22 0. 9

十三、防治措施的研究 --- 腐蚀治理思路

二、项目研究成果 二、项目研究成果

孤东八区的腐蚀主要是氯离子引起的电化学腐蚀，溶解氧的存在加速了氯离子腐蚀。由氯离子腐蚀的原因及机理可以看出，氯离子腐蚀主要是因为氯离子优先在吸附在钢铁表面，从而对钢铁产生了腐蚀。鉴于八区温度较高（ 78℃ ）因此采用强吸附膜型妥尔油脂肪酸 (TOFA)配盐缓蚀剂较合适，同时复配少量的硫脲（除氧缓蚀剂）。

八区区块腐蚀治理配方思路

垦东 641 区块腐蚀治理配方思路

垦东 641 区块的腐蚀是二氧化碳腐蚀、溶解氧腐蚀、细菌腐蚀和氯离子腐蚀综合作用的结果，该区块的油层温度较低（ 58℃），因此选用常规咪唑啉类的二氧化碳缓蚀剂，复配以硫脲和卡巴嘧啶类杀菌剂进行防腐。

二、项目研究成果 二、项目研究成果

十三、防治措施的研究 --- 八区缓蚀剂配方的确定

八区用缓蚀剂实验结果

序号 A3钢缓蚀率（%） N80钢缓蚀率（%）

1 81 82.26

2 81.12 84.28

3 48.62 49.43

4 77.25 85.23

5 32.26 62.92

6 91.39 91.58

7 67.57 67.82

8 69.59 73.08

9 42.36 53.43

十三、防治措施的研究 --- 八区缓蚀剂最低使用浓度的确定

二、项目研究成果 二、项目研究成果

浓 度 A3钢缓蚀率（%）N80钢缓蚀率（%）

8mg/L 55.4 62.5

10mg/L 61.1 62.5

20mg/L 64.1 64.6

30mg/L 81.2 80.3

40mg/L 82.2 83.2

50mg/L 91.4 91.6

60mg/L 91.3 92.6

八区用缓蚀剂最低使用浓度实验结果

序号 A3钢缓蚀率（%）N80钢缓蚀率（%）

杀菌率（%）

1# 85.01 86.26 70

2# 81.12 84.28 100

3# 48.62 49.43 80

4# 77.25 85.23 80

5# 62.26 62.92 100

二、项目研究成果 二、项目研究成果

十三、防治措施的研究 --- 垦东 641 区块缓蚀剂配方的确定

垦东 641区用缓蚀剂实验结果

序号A3钢缓蚀率（%）

N80钢缓蚀率（%）

杀菌率（%）

8mg/L 25.01 26.26 60

10mg/L 35.12 36.17 60

20mg/L 48.62 49.43 80

30mg/L 70.25 75.23 80

40mg/L 81.12 84.28 100

50mg/L 85.81 86.32 100

60mg/L 87.12 87.26 100

十三、防治措施的研究 --- 垦东 641 区块缓蚀剂最低使用浓度垦东 641区缓蚀剂最低使用浓度实验

结果

二、项目研究成果 二、项目研究成果

二、项目研究成果 二、项目研究成果 十三、防治措施的研究 ---加工成型工艺

固化工艺评价 将待评价的固体药剂放入模拟筛管，根据药剂的性能，选择合适的工作液装入缓冲液池，加温至试验要求。由阀门1 和阀门 2 控制油和水的比例，阀门 3

为循环阀，阀门 4 控制工作液进模拟套管的排量，可以在 0 ～ 150m3/d 的范围内任意调节，工作液更换通过阀门 5

进行，根据试验要求，可以定期更换工作液。固体药剂在工作液的作用下，逐渐溶解，观察固体药剂的溶解现象，并可根据试验需要，定时在缓冲液池中取样分析，检测药剂的溶出浓度，判断药剂的溶出规律和有效使用期。

试验条件：介质为自来水，体积为 1m3 ，控制流速 420L/h （约 10m3/d ）， 24

小时不间断、定期在缓冲液池中取样分析缓蚀剂溶出浓度。规格为长 1.6m ，内径63mm ，管子下部半米均布 30 个筛孔，孔径 8mm 。

二、项目研究成果 二、项目研究成果 十三、防治措施的研究 ---加工成型工艺评价

固化评价工艺结果

实验编号 释放速率（ g/d ）1 1500

2 740

3 560

4 220

5 114

6 52

7 1425

从缓释剂使用浓度要求的角度，对不同的油井使用固体缓释剂的原则进行了确定。对于产水量 10 方以下的井，建议选择 6#固体缓释剂；对于 10 方到20 方的井，建议选择 5#固体缓释剂对于 20 方到 40 方的井；建议选择 4#

固体缓释剂；对于 50 方以上的井，建议选择 3#固体缓释剂。

二、项目研究成果 二、项目研究成果 十三、防治措施的研究 ---加工成型工艺评价结果

现场控制释放原理

棒状固体缓蚀阻垢剂经过高压成型后本身具有一定的缓释性。该产品在水中浸泡后溶胀，紧贴在油管壁上，从而溶解面积很低，依靠筛孔进行释放。现场可以通过减少筛孔的方法降低其接触面积，达到缓慢释放，长期防腐阻垢的目的。

CtLmkgQ )(1045 33 ／

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

。。。。。。。。。。

。。。。。。。。。

—— 生产管尾

—— 生产筛管

—— 上释放器（ 2 1/2 in ）

—— 油 管（ 2 1/2 in ））

—— 油 管（ 2 1/2 in ）

—— 下释放器（ 2 1/2 in ）

二、项目研究成果 二、项目研究成果 十三、防治措施的研究 --- 现场应用方式

目 录目 录项目总体计划项目总体计划 一一

项目研究成果项目研究成果二二

现场应用情况现场应用情况三

创新点及结论创新点及结论四四

腐蚀验证—挂片实验

为了进行实验结果的验证，分别在八区和垦东 641 块各选了一口腐蚀油井进行挂片实验。

三、现场应用情况

三、现场应用情况

KD641X10 井措施前后挂片

措施实施前后腐蚀速率对比井号 下入日期 治理措施 mm/ a措施前， m/ a措施后，

KD641X10 2013. 10. 2 +固体缓释剂 防偏磨接箍 0. 2423 0. 0347KD641X22 2013. 10. 15 +固体缓释剂 防偏磨接箍 0. 1486 0. 0245

三、现场应用情况

经济效益目前应用了两口井，腐蚀速率从 0.2423mm/a和

0.1486mm/a 下降到 0.0347mm/a和 0.0245mm/a ，明显的延长油井作业周期和管杆寿命，减少了停井损失。这两口腐蚀井措施前检泵周期平均 6 个月，按照目前的腐蚀速率最少能够延长检泵周期 180 天。单井材料和施工费用按 2 万元算，检泵作业按 5万元 /次，停井损失（检泵 5 天，每口井按照 2 吨原油 /天，原油价格 2000元 / 吨） 2 万元计算。每年每口井可取得经济效益为：节约费用＝ 7×（ 2-1 ）＝ 7 万元 /年；投入费用＝ 2 （万元） /年；投入产出比＝ 1:3.5 。

目 录目 录项目总体计划项目总体计划 一一

项目研究成果项目研究成果二二

现场应用情况现场应用情况三

创新点及结论创新点及结论四四

（一）八区腐蚀主导因素是氯离子腐蚀，采用牺牲阳极和固体缓蚀剂相结合的方式进行治理。（二）垦东 641 区块是氯离子腐蚀、溶解氧腐蚀、二氧化碳腐蚀和细菌腐蚀四种腐蚀共同作用造成的，采用固体缓蚀剂加防偏磨措施方式进行综合治理。

四、创新点及结论

创新点

1 、该方法采用的是全因素排除法，其他稠油区块的腐蚀因素可采用相同的分析方法确定腐蚀因素，具有重要的示范意义。

2 、治理措施具有较好的针对性，为其他稠油区块的腐蚀治理工作提供了较好的参考作用。

结论

敬请各位领导专家

批评指正