注气替油腐蚀结垢原因分析
李淑杰杨祖国何龙孙柏林（西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011)
摘要：针对塔河油田注气警油井廊蚀结垢问题。通过现场调研、离蚀结垢产物实验分析、能谱分析的方法，确定屑蚀垢样成分，分析肩蚀结垢成图。结果表明，腐蚀结垢产物成分为铁的氧化岛蚀物、钙、镁等酸可溶垢及少量有机质。对此，在分析成图基础上，提出一些预防和治理虑蚀结垢的建议。
关键词：注气替油；屑蚀；除据 1注气替油结垢现状
随着油田发展的需要，在注水替油后期通过注气，对处于构造高部位，“阁楼油"储量高的残丘类潜力井，底水未波及剩余油井，水平井封挡剩余油类潜力井等进行注气驱替。目前塔河油田注气替油工艺主要采用膜制氨技术，通过现场的制氮车进行制氮，要求氮气纯度为95%-99%。由于技术的限制，主要采取气水混注，以维持注人压力在允许范围之内。但是注气替油后，相应出现油管、大小柱塞、抽油杆结垢现象和油管表面岛蚀、油管上部出现明晶褐红色铁锈现象，
由于以上原固，本研究中对鹰蚀垢样进行实验分析和能谱分析，探讨油井离蚀结垢原因，以期达到为油田预防井筒腐蚀
结垢找到合理的对策，尽可能减少腐蚀结垢造成的损失。 2注气替油井垢样成分分析
针对注气替油过程中造成的油井腐蚀结垢向题，取用塔河一区TK672井内抽油杆上刮下来的垢样样品，目测垢样外观呈
黑色片状，通过相关实验，检测其垢样成分。 2.1实验室成分分析
2.1.1实验目的
本实验主要测定可挥发组分含量，灼烧残余物含量，胶质沥青质含量，酸溶物含量。
2.1.2实验仪器及药品
仪器：电子天平（精确到0.1mg）、烘箱、马弗炉、电热套、索氏抽提器、埚、增璃钳、研钵、普通漏斗、1mL移液管、锥形瓶、烧杯、滤纸、容量瓶若干。
药品：盐酸（分析纯）、氯仿（分析纯)、蒸馏水。 2.1.3样品预处理
取20g垢样，充分研磨备用， 2.1.4实验方法
(1)可挥发组分测定：取10-15g已研磨垢样，称重。在105℃ 烘箱中烘干至恒重，放在干燥器中冷却至室温后称重。确定可挥发物(水和少量轻烃)百分含量，
(2)有机物测定：称取烘后垢样0.5-1g于试管中，用氯仿抽提垢样48h。抽提后剩下的垢样干燥，称量。计算胶质沥青质等有机物百分含量。
元素组组平均
c 10.85 16.32 13.59
化准理
N 9.81 10.36 10.09
2015年2月
0 25.33 28.95 27.14
s 0.77 0.77
设备运维
(3)酸溶物测定：取上述抽提后样品1-2g垢样于试管中，加人适量的1:1盐酸在70℃水浴中充分溶解1-2h，至无气泡产生。过滤，用蒸馏水冲洗滤纸至中性，烘干。称重计算酸溶物百分含量。
2.1.5结果讨论
通过以上实验结果，可以知道该垢样成分为可挥发组分 H20和部分轻经占2.09%；无机物和泥砂占94.71%，胶质沥青质的有机物占3.20%。其中酸溶物占85.82%，泥沙等不溶物为 8.89%。从而判断垢样的主要成分为酸可溶物。垢中的泥沙和
有机质是在成垢时囊进去的夹杂物。 2.2能谱分析垢样元索组成
从元素分析中，也可以得出垢样的主要元素为铁含量最高，从而推断在垢样中铁的腐蚀产物较多，对生产中造成了离蚀伤害。综上推测：注气替油井腐蚀结垢垢样大部分为酸可溶物，可能为铁的氧化物为主，同时存在着酸可溶的钙，镁垢及一
些有机质。（如表1) 3结垢原因分析 3.1腐蚀结垢原因
通过对比注液氮替油、注水替油、气水混注工艺的离蚀结垢可知(表2)，单纯注液氮没有发现腐蚀结垢现象，气水混注离蚀结垢现象最严重。由此推测，注气替油井腐蚀结垢的主要原因可能是由于氮气纯度不够，其中含溶解氧，过多的氧加速了腐蚀结垢。
表2不同工艺条件下度蚀结垢情况
工艺形式注液氮注水替油气水混注
统计并次
5 56
瘤蚀井次
0 7 11
腐蚀井百分比%
0 12.5 26.8
鹿蚀情况无有一定离蚀岛蚀较严重
注人的油田水矿化度较高，含有Ca*Mg、CI-等离子，也为腐蚀结垢提供了环境。综合考虑，井简腐蚀主要原因可能是注
气替油过程注人氮气中溶解的部分氧加快了腐蚀。 3.2铁腐蚀物的成因
注气替油造成的井筒离蚀是一种电化学腐蚀，铁与氧形成两个电极，形成腐蚀电池。
化学反应(有水无水均可发生)4Fe+30：=2Fe:0
电化学反应(有水环境) 0 + 2H;0 + 4e → 40H Fe + 20H → Fe (OH)
Fe 2e → Fe°
氧浓差电池腐蚀：垢下点蚀或缝隙腐蚀。在含0和高CI 盐水强腐蚀环境下，金属表面会发生严重铁腐蚀现象。铁的电
表1垢样中所含有元素的质量百分比(%)
Na 5.92
2.36
0.77
4.14
Mg 2.03 1.84 1.94
Si 7.33 6.56 6.95
cl 7.05 1.76 4.41
K 0.16
0.08
Ca 1.17 0.58 0.88
0.09 0.12 0.11
Mn 0.72 0.97 0.75
Fe 28.67 29.54 29.11
Ni 0.10 0.07 0.09