鍍鎢合金防腐油井管試驗(yàn)研究及應(yīng)用

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標(biāo)簽：鎢合金
油井管是采出液或注入水的通道，多數(shù)油井管內(nèi)外表面都要與井液接觸。對(duì)于注水井，一般要承受較大的壓力和流速；對(duì)于采油井，特別是抽油機(jī)采油井，除承受一定的壓力外，還要承受桿柱運(yùn)動(dòng)造成的磨損和油井顆粒產(chǎn)生的磨蝕，因此油井管在井下所處的環(huán)境十分復(fù)雜。隨著國(guó)內(nèi)對(duì)含Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｃｌ－等生產(chǎn)成本高、開(kāi)發(fā)難度大的油氣田開(kāi)發(fā)力度的不斷加大，開(kāi)發(fā)高抗腐蝕系列油井管就成為石油天然氣開(kāi)發(fā)中需重點(diǎn)解決的問(wèn)題之一。
１ 油井管的腐蝕特征
１） 局部穿孔 油井管的主要腐蝕失效形式之
一是局部穿孔刺漏，穿孔形狀多數(shù)呈圓形或橢圓形，外小內(nèi)大，截面呈“八”字形。形貌分析表明：腐蝕是從內(nèi)表面發(fā)生“點(diǎn)蝕”開(kāi)始的，當(dāng)“點(diǎn)蝕”達(dá)到一定深度時(shí)，油井管難以承受管柱內(nèi)的壓力造成油井管刺漏。在井斜變化較大的井段，作業(yè)中造成油井管與套管產(chǎn)生機(jī)械擦傷，這種摩擦通常集中在油套管的一些固定位置，這些地方更容易產(chǎn)生腐蝕，因此表現(xiàn)為腐蝕穿孔具有方向性。
２） 螺紋腐蝕 由于油井管特殊的連接結(jié)構(gòu)，
當(dāng)管體和油井管接箍上緊后，管體端面難以重合，會(huì)在油井管接箍中部留有１個(gè)環(huán)形間隙，這一空間是硫酸鹽還原菌（ＳＲＢ）*理想的生長(zhǎng)環(huán)境。由于大量細(xì)菌聚集繁殖，對(duì)油井管螺紋造成嚴(yán)重的侵蝕，在細(xì)菌和其他腐蝕介質(zhì)的綜合作用下，許多油套管螺紋被腐蝕，造成斷脫或刺漏。另外，在油井管的外表面，腐蝕嚴(yán)重的部分是管體螺紋收尾處，造成這種結(jié)果的主要原因是當(dāng)２根油井管通過(guò)接箍連接后，油井管螺紋后端剩１～３扣露在接箍之外，在沒(méi)有防護(hù)的情況下，與腐蝕性井液接觸，會(huì)很快被腐蝕。３） 腐蝕和磨損相互作用 抽油桿的運(yùn)動(dòng)不可避免地要與油井管內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦、磨損，尤其是在偏磨、含砂嚴(yán)重的情況下，管、桿的接觸磨損造成抽油桿、油井管表面鋼質(zhì)受到破壞，裸露出新鮮的機(jī)體。裸露部分與油井中腐蝕性介質(zhì)長(zhǎng)期接觸，很容易被腐蝕，生成疏松的腐蝕物，這些腐蝕產(chǎn)物會(huì)在油井工作過(guò)程中繼續(xù)被抽油桿磨損掉，這種腐蝕過(guò)程和磨損過(guò)程交替進(jìn)行，相互作用，造成腐蝕不斷加劇，*終導(dǎo)致油井管泄漏。這種情況主要發(fā)生在管柱的偏磨部位，而且和抽油桿的磨損、腐蝕對(duì)應(yīng)，并隨偏磨點(diǎn)位置和長(zhǎng)度的改變而改變。
２ 工藝研究
從油井管的腐蝕特征可以看出：對(duì)油井管進(jìn)行防腐處理，不僅要選擇良好的防腐處理方法，還需要對(duì)油井管整體進(jìn)行全面防腐。其中，油井管接箍中部的環(huán)形間隙以及管體螺紋收尾處是防腐處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)，只有對(duì)這些部位進(jìn)行有效防腐處理，才能避免油井管的局部腐蝕和刺漏。另外，對(duì)于有桿抽油系統(tǒng)必須考慮磨損所造成的油井管腐蝕問(wèn)題，防腐層必須是具有耐腐蝕和耐磨的復(fù)合功能層。
國(guó)內(nèi)各種防腐油井管都能起到一定的抗腐蝕作用，而且具有比較成熟的制造工藝，但是由于油田腐蝕情況比較復(fù)雜，許多井況不僅要求耐腐蝕，而且要求耐偏磨、耐高溫，鍍鎢合金防腐油井管在這方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。