单14块碳纤维抽油杆腐蚀治理研究与应用

安源

摘 要：随着油田进入深入开发阶段，油水关系复杂，部分油井井筒腐蚀结垢、管杆偏磨现象突出，而这类油井在进行防治措施时往往仅从单一方面考虑问题，或进行单独的抗磨副偏磨治理，或进行单一的阴极保护器腐蚀治理。单14块目前就面临这一问题，常规的工艺措施已经不能适应该区块目前的复杂情况。为保证油井正常生产，采用井下防腐、防偏磨配套工艺成为必不可缺的手段。

关键词：腐蚀；碳纤维；综合配套

1区块现状

1.1地质概况

单14块东与单18块相邻、西北与单6块接壤，南靠滨南大断层与滨南油田相邻，构造位置位于东营凹陷与滨县凸起之间的过渡带。目前本区块钻遇沙三上、沙三中、沙三下、沙四上四套含油层系，主要含油层系沙三下、沙四上。

單14块沙四段储层为半深湖相沉积，岩性比较细，以细砂岩、中砂岩为主，泥、灰质胶结，分选系数1.64，粒度中值0.17mm。

该块沙四段取芯井单14-20井，化验分析孔隙度样品49块，渗透率48块，残余油水饱和度2块，碳酸盐含量15块。岩芯分析沙四段平均孔隙度为20.9%，平均渗透率53.4×10-3um2，平均残余油饱和度41.1%，碳酸盐含量3.1%，泥质含量2.4%。依据17口多功能测井资料，沙四上平均孔隙度18.9%，平均渗透率为86.2X10-3um2，平均泥质含量17.1%。

单14块沙四上地面原油密度0.9169-0.852g/cm2，平均0.8904g/cm2；地面原油粘度576.7-8mpa.s，平均粘度149.8mpa.s；凝固点13-30℃，平均22.6℃。原油性质平面变化不大，而纵向上变化较大。该块沙四上地层水总矿化度是95714mg/l，Cl—含量57799.8mg/l，水型为CaCl2。

1.2开发现状

该区块经历了三个开发阶段：1994年1月-1997年4月为弹性开发阶段；1997年7月-2006年2月为注水开发阶段；2006年2月-目前为细分层系注水开发阶段。2006-2007年针对根据单14块生产中各砂层组层间矛盾突出的问题，对单14块进行了细分层系调整。目前区块主要存在以下三个方面的问题：

（1）储层见水，出水层位认识不清。随着开发的不断深入，原油的含水率不断上升，实施产液调整是实现有效开发该油藏的重要手段之一，但是由于该区块细分层系开发后，油井出现了单向见水，且趋向多层见水，层间矛盾逐渐加大，由于出水层位认识不清，严重制约了找堵水技术现场措施效果。

（2）腐蚀加剧，管杆泵状况日趋恶化。该区块产出液水型主要为CaC12型，总矿化度为（7.412～14.671）×104mg/L，阳离子主要是：Ca2 +、Na+、Mg2 +，阴离子主要是：C1-、SO42-、HCO3-，PH值在5.7～8之间，产出液造成管杆腐蚀严重。油井管杆偏磨不仅仅是两种金属因摩擦产生的磨损，还包含有许多电化学腐蚀的原因，特别在含水较高的油井中由于地层产出水矿化度高，使油管和抽油杆始终处于一种强电解质中。油管、抽油杆、抽油杆接箍等不同材料的金属在地层液的强电解质中，产生电化学腐蚀。由于抽油杆接箍的材料相对抽油杆、油管不同，使抽油杆接箍成为电化学腐蚀的阳极被腐蚀，其机械性能大幅度下降，而使磨蚀速度加快。统计2014年腐蚀躺井33口，较2012年的26口上升了26.9%，腐蚀状况明显加剧。

（3）工艺单一，治理措施单打独斗。随着油田进入深入开发阶段，油水关系复杂，部分油井井筒腐蚀结垢、管杆偏磨现象突出，而这类油井在进行防治措施时往往仅从单一方面考虑问题，或进行单独的抗磨副偏磨治理，或进行单一的阴极保护器腐蚀治理。统计2011～2014年间经过治理的油井，由于治理工艺单一出现再次躺井的井数为46口，占治理井数126口井的36.5%。常规的工艺措施已经不能适应该区块目前的复杂情况。

2配套模式

为保证油井正常生产，采用井下防腐、防偏磨配套工艺成为必不可缺的手段。碳纤维连续抽油杆具有质量轻、抗拉强度大、耐腐蚀等特点，在油井应用能够具有深抽提液、杆柱防腐延寿技术优势，是动用深井、腐蚀井油气资源的有效手段之一。因此，为了延长碳杆举升有效期、更好发挥碳纤维抽油的技术优势，选取滨南采油厂单14块开展碳纤维抽油杆腐蚀老化性能评价研究，形成适用于单14块的碳纤维连续抽油杆应用配套模式。管柱配套模式：①长冲程抽油机配碳纤维连续杆及大直径防腐加重杆（38/42）、防腐抽油泵； ②长冲程抽油机配碳纤维连续杆及泵下加重防腐抽油泵、加重杆。上述两种防腐配套模式基本解决了泵上杆柱腐蚀的问题。

3现场应用

截止2017年底在单14区块等等腐蚀区块实施6口井，首口井超原生产周期660天，其他5口井正常生产，单井日增液7.0t，日增油0.8t。

应用井例：滨南S14-9井产出液矿化度达61535.23mg/l，之前因腐蚀停井，之前平均检泵周期180天。更换碳纤维连续抽油杆试验，实施措施后作业一次，发现筛管结垢，碳杆未出现问题，原井继续使用，周期为851天，较之前延长了660天，百米吨液耗电降低0.17KW.h/100m，杆的作业频次降低1.36次，年减少占井周期14天，年节约费用21万元。

4结论让认识

1、碳杆杆体耐久、偏磨性能试验评价表明，碳杆可以在油井环境中长期使用；

2、在防腐治理时应整体考虑、综合配套，配套防腐泵、防腐型包覆加重杆等技术，充分发挥碳杆防腐延寿的技术优势。

3、项目实施期间应用6口井，平均日增液7.0m3/d、日增油0.8t，且继续有效运行，防腐效果显著。

参考文献

[1]张琪，采油工程原理与设计，2000