科技論文結(jié)尾怎么寫(2)
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科技開發(fā)有限公司關(guān)于油井腐蝕技術(shù)的探討
[摘 要]隨著油田進(jìn)一步開發(fā)，石油工程科技開發(fā)有限公司油井產(chǎn)出液含水明顯上升，油井的抽油桿和油管腐蝕現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。本文從理論及緩蝕機(jī)理分析了加藥的必要性及如何合理使用緩蝕劑，并對(duì)石油工程科技開發(fā)有限公司實(shí)際加藥情況進(jìn)行分析，目的是為改善加藥效果，治理腐蝕和提高油田經(jīng)濟(jì)效益提供參考。
[關(guān)鍵詞]緩蝕劑 石油工程科技開發(fā)有限公司 緩蝕機(jī)理 腐蝕速率 可溶性無機(jī)鹽 金屬 管線腐蝕穿孔
中圖分類號(hào)：TB304 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X(2014)15-0096-01
1 腐蝕現(xiàn)象分析
1.1 穿孔
石油工程科技開發(fā)有限公司的純化油田油井底薪水中含有的大量CO2、H2S及可溶性無機(jī)鹽，容易和金屬發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致管線腐蝕穿孔。
(1)CO2的影響：
石油工程科技開發(fā)有限公司的純化油田產(chǎn)出液中CO2和水結(jié)合生成碳酸，碳酸在水中存在如下反應(yīng)和電離平衡：在油井內(nèi)高溫高壓條件下，電離向右移動(dòng)，H濃度進(jìn)一步增大，pH值進(jìn)一步降低，CO2腐蝕作用進(jìn)一步增強(qiáng)。
(2)溶解鹽的影響
石油工程科技開發(fā)有限公司的純化油田油井產(chǎn)出液中，溶解鹽較多的是鈉離子、鉀離子、鎂離子、氯離子、硫酸根離子等這些金屬和非金屬離子的存在，增大水的導(dǎo)電性;另外，抽油桿和油管在制造過程中為了增大它們的剛度等參數(shù)，需加入碳等少量的其他微量元素，在產(chǎn)出液中，就會(huì)形成以這些元素所在部位為正極，鐵為負(fù)極的原電池。這些比較活躍的離子的存在，增加了產(chǎn)出液的導(dǎo)電性，使金屬腐蝕過程中的原電池效應(yīng)增加，發(fā)生如下反應(yīng)：Fe一2e― ― Fe。
(3)H2S的影響和CO2一樣起到弱酸的作用，H2S在水中的電離平衡，吸附在金屬表面的絡(luò)合物，使鐵原子與硫原子牢固結(jié)合，導(dǎo)致金屬原子結(jié)合減弱，從而使金屬原子容易電離。
1.2 桿斷
一般情況下，當(dāng)腐蝕反應(yīng)中形成氫原子時(shí)，原子氫會(huì)彼此結(jié)合，在金屬表面形成氫分子，而硫化物離子對(duì)這種反應(yīng)起到副催化劑作用，阻礙分子氫的形成，這些氫原子就會(huì)在主力區(qū)內(nèi)滲透到抽油桿的表層內(nèi)。因?yàn)槌橛蜅U在上下運(yùn)動(dòng)過程中，受力平衡區(qū)部位被拉長(zhǎng)，金屬原子之間的結(jié)合力減弱，一旦原子氫滲透到抽油桿里，就不再與硫化物沉積物結(jié)合，而是原子氫的原子彼此結(jié)合形成分子氫。這種抽油桿內(nèi)部的分子氫可互相結(jié)合，生成分子氫餅，能產(chǎn)生巨大的斥力，在拉力的協(xié)和作用下，造成桿斷，由于H。S的存在，造成典型的腐蝕，衛(wèi)95塊和305塊就屬于這一類。如果反應(yīng)生成的沉積在抽油桿表面形成致密晶格，也會(huì)起到緩蝕作用，如果形成的晶格不致密，一旦被破壞，腐蝕程度會(huì)更嚴(yán)重。
2 加藥措施分析
2.1 緩蝕劑為什么能起到緩蝕作用水溶性緩蝕劑有一種是由長(zhǎng)碳鏈酸與胺化合，所得產(chǎn)物與亞硫酸、硫脲等在一定條件下反應(yīng)，生成的物質(zhì)即緩蝕劑，它是褐色有刺激性氣味的液體，與水形成透明溶液。這種物質(zhì)具有極性原子，其上的共用電子對(duì)與金屬鐵及鐵離子發(fā)生吸附作用，對(duì)于其他有極性的固體，也會(huì)發(fā)生類似的作用.在金屬表面形成一種膜，阻止金屬和水中的二氧化碳、硫化氫及無機(jī)鹽等腐蝕介質(zhì)的接觸，起到了防腐的作用。形成的膜越牢固，緩蝕率越高。緩蝕劑效果用緩蝕率來評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)室中，緩蝕率實(shí)驗(yàn)選定緩蝕劑濃度為100ppm
2.2 選用緩蝕劑注意問題
2.2.1 緩蝕劑質(zhì)量
從緩蝕劑的制作過程可看出，生成緩蝕劑的步驟如下：
第一步是實(shí)驗(yàn)室中，緩蝕率實(shí)驗(yàn)選定緩蝕劑濃度為100ppm 。
2.3 選用緩蝕劑注意問題
2.3.1 緩蝕劑質(zhì)量
從緩蝕劑的制作過程可看出，如果按1：2摩爾配比可生成九種產(chǎn)物。還可以按1：3，1：4，1：5等摩爾配比反應(yīng)生成產(chǎn)物幾十種，它們都有緩蝕性能。就按1：2摩爾比反應(yīng)來說，這個(gè)有機(jī)化工反應(yīng)，是以水為催化劑并保持其數(shù)量不變的情況下，溫度保持在80―100℃，加熱3個(gè)小時(shí)。影響產(chǎn)物質(zhì)量的因素主要有兩方面：首先是原產(chǎn)品質(zhì)量及設(shè)備原因，例，如果冷凝設(shè)備好，水不會(huì)因受熱揮發(fā)而減少，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。其次是人為因素，經(jīng)驗(yàn)表明，加熱三個(gè)小時(shí)過程中，溫度保持在98― 100℃所得產(chǎn)品質(zhì)量最好，如果不是工作特別認(rèn)真的人，很難把溫度控制好，產(chǎn)品質(zhì)量也達(dá)不到最高。而給我們的宏觀印象緩蝕劑應(yīng)該是化學(xué)成分單一的物質(zhì)，實(shí)際上所得產(chǎn)物具體是上述九種物質(zhì)中的哪一種，目前還不能斷定，有可能是其中的一種，有可能是其中的幾種，也有可能九種都有。即使同一個(gè)人相同條件下2次做的產(chǎn)品，化學(xué)成分也不會(huì)完全相同，質(zhì)量也有些差別。這九種物質(zhì)看結(jié)構(gòu)相差不多，性質(zhì)也應(yīng)該相似。
2.3.2 使用條件對(duì)緩蝕率的影響同一種緩蝕劑對(duì)不同種油管，在相同的溫度及腐蝕條件下，緩蝕率不同。如，緩蝕劑A對(duì)N80鋼緩蝕率為72 9/5，而對(duì)A3鋼緩蝕率為86 9/6，在實(shí)際使用過程中，我們?nèi)绻鶕?jù)管桿材料來選擇藥，緩蝕效果可進(jìn)一步提高。
2.3.3 有的緩蝕劑緩蝕率特別高，但容易在管道上出現(xiàn)點(diǎn)蝕坑蝕情況，這就是我們平常說的穿孔。如果使用這種緩蝕劑，會(huì)給我們工作帶來不必要的麻煩。
2.4 緩蝕劑在井筒中如何運(yùn)動(dòng)，緩蝕劑溶于水形成均一溶液 .
2.4.1 當(dāng)停井或作業(yè)預(yù)膜防腐時(shí)，緩蝕劑和水一起沉降到油管的下部，下沉過程中在管壁形成膜。
2.4.2 油井開抽時(shí)，緩蝕劑隨著流動(dòng)的液體一起運(yùn)動(dòng)，在管壁形成膜。由于緩蝕劑和有極性的金屬相互吸引形成膜，在膜上就不會(huì)再形成膜。也就是說，藥量達(dá)到一定程度，再加藥就不會(huì)起作用了。那這個(gè)濃度到底有多大呢?一般來說，如果一口井一小時(shí)產(chǎn)一噸液量，緩蝕劑濃度最低是100ppm，最高是150ppm，即加0.1―0.15kg藥。如圖所示。理想條件下，加一次藥成膜后
就不用再加藥了。而實(shí)際上是經(jīng)常加藥。緩蝕速率(mm/a)加藥量(ppm)實(shí)際流體沿壁面流動(dòng)時(shí)，可在流體中劃出兩個(gè)區(qū)域，一為壁面速度變化比較快的區(qū)域稱邊界層。另一為離壁面較遠(yuǎn)速度基本上不變的區(qū)域。管內(nèi)與壁面很靠近的流體速度小，有利于藥在管壁上形成膜。水平管內(nèi)液體基本上穩(wěn)定流動(dòng)，但若流體所經(jīng)過的管道有彎曲，流體饒過物體運(yùn)動(dòng)突然擴(kuò)大或縮小，例如通過篩管，可形成湍流，對(duì)管壁有巨大的沖擊力，把管壁上的藥膜沖掉，這部分管壁就被腐蝕 生成鐵鹽。如果腐蝕不嚴(yán)重，再加的藥就會(huì)和鐵離子相互作用形成膜;如果腐蝕過于嚴(yán)重，也就是失去了藥在管桿上成膜的條件，管桿就越腐蝕越嚴(yán)重，最后穿孔或桿斷。所以，如果我們保持井底藥液濃度最低為100ppm，緩蝕效果有可能達(dá)到最好。平時(shí)加藥過程中，我們配加大量的水，理論上需水量為把藥完全溶解的最小量即可。勝利油田的加藥制度從長(zhǎng)周期大劑量加藥到短周期小劑量加藥，再到點(diǎn)滴加藥，逐步符合理論上的加藥濃度，通過對(duì)產(chǎn)出液含鐵監(jiān)測(cè)，也可得出同樣結(jié)論。純梁采油廠的治理腐蝕經(jīng)驗(yàn)證明了此結(jié)論的正確性。
3 結(jié)論
(1)油井腐蝕是導(dǎo)致油井管漏、桿斷的一個(gè)重要原因，嚴(yán)重影響油水井免修期，和油田的生產(chǎn)成本，合理加藥對(duì)治理腐蝕效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
(2)點(diǎn)滴加藥制度使井底藥液保持一定濃度，理論上優(yōu)于周期加藥，但仍有待進(jìn)一步提高。
(3)針對(duì)不同區(qū)塊，不同產(chǎn)量的油井，應(yīng)該采用不同的加藥量，要求我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐過程中認(rèn)真總結(jié)，精細(xì)分析，區(qū)別對(duì)待。
(4)我們?cè)诩铀庍^程中，針對(duì)不同的油井，應(yīng)當(dāng)有不同的加藥周期，加水量也應(yīng)有所不同。
參考文獻(xiàn)
[1] 林志芳、俞啟泰、彭鵬商等，高含水期油田開發(fā)的方法系統(tǒng)，新疆石油地質(zhì)，1997，V.18，No.4：363～369.
[2] 胡見義、黃第藩等，中國(guó)陸相石油地質(zhì)理論基礎(chǔ)，石油工業(yè)出版社，1991.
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