摘  要：對影響油井腐蝕的各種主要因素進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和探討框喳，為油井腐蝕的控制提供有效的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：油井；腐蝕落寡；因素

       石油的開采是油田生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，而油井管柱的腐蝕是嚴(yán)重影響油田正常生產(chǎn)的主要原因之一浊笤。對造成油井腐蝕的主要因素進(jìn)行系統(tǒng)而細(xì)致的分析和研究痒仆，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義揣蒿。

1  溶解氣體的影響

1．1  CO2的影響

       CO2腐蝕最典型的特征是呈現(xiàn)局部的點(diǎn)蝕、輪癬狀腐蝕和臺面狀坑蝕豪服。其中刨德，臺面狀坑蝕的穿孔率很高，通常腐蝕速率可達(dá)3～7 mm·a-1吁巫，無氧時(shí)汰日，腐蝕速率可達(dá)20mm·a-1。

      研究表明萤遥，CO2腐蝕與其所處環(huán)境中的溫度裕坊、分壓、流速有關(guān)燕酷，其中分壓起著決定性作用籍凝。當(dāng)溫度一定時(shí)，CO2氣體的分壓愈大苗缩，材料的腐蝕愈快饵蒂；這是由于當(dāng)CO2分壓高時(shí)，促進(jìn)了碳酸的電離和H+濃度的升高酱讶，因H+的去極化作用而使腐蝕加速退盯。

       溫度也是CO2腐蝕的重要參數(shù)。在60℃附近泻肯，CO2腐蝕在動(dòng)力學(xué)上存在著較大變化渊迁。根據(jù)溫度對腐蝕特性的影響，把鐵的CO2腐蝕劃為三類：(1)溫度＜60℃灶挟，腐蝕產(chǎn)物膜FeCO3軟而無附著力琉朽，金屬表面光滑，均勻腐蝕稚铣；(2)100℃附近箱叁，高的腐蝕速率和嚴(yán)重的局部腐蝕(深孔)，腐蝕產(chǎn)物層厚而松秽擦，形成粗結(jié)晶的FeCO3裹依；(3)150℃以上，形成細(xì)致资汛、緊密帐捺、附著力強(qiáng)的FeCO3和Fe3O4膜，腐蝕速率降低呼雨。

1．2  H2S的影響 

       溶解于水中的H2S具有較強(qiáng)的腐蝕性赫捕。碳鋼管線或設(shè)備在含有H2S的介質(zhì)中會(huì)發(fā)生氫去極化腐蝕，碳鋼的陽極產(chǎn)物鐵離子與硫離子相結(jié)合生成硫化亞鐵摘裕，介質(zhì)中的硫化氫還有更嚴(yán)重的腐蝕破壞形式脸鸿，能使金屬材料破裂，這種破裂在低應(yīng)力狀態(tài)下就可發(fā)生拥耍，甚至在很低的拉應(yīng)力下就可能發(fā)生晶間應(yīng)力腐蝕開裂显艘。當(dāng)酸性溶液中含有H2S時(shí)，pH值和H2S的濃度存在協(xié)同效應(yīng)审拉，即溶液酸性越強(qiáng)炭庙，H2S濃度越大，腐蝕速率越快煌寇，同時(shí)焕蹄，由于H2S的吸附和電催化作用，油管鋼自腐蝕電位負(fù)移阀溶，鈍化電位正移腻脏，致使油管鋼難以鈍化且不易維持鈍化狀態(tài)，最終導(dǎo)致油管鋼更易被腐蝕银锻。

       對于H2S和CO2共存的體系永品，往往從H2S腐蝕破壞著手考慮防護(hù)措施。Dunlp等根據(jù)腐蝕產(chǎn)物的溶解度和電離常數(shù)指出击纬，當(dāng)CO2和H2S分壓之比小于500時(shí)鼎姐，F(xiàn)eS仍將是腐蝕產(chǎn)物膜的主要成分，腐蝕過程仍受H2S控制更振。這個(gè)推論同時(shí)被Dougherty和French的試驗(yàn)所證實(shí)炕桨。  

2  介質(zhì)pH值的影響

      在pH值和溶解氧很低的情況下，水的腐蝕主要是由氫的去極化作用控制肯腕。低pH值且含氧時(shí)献宫，碳鋼表面是氫去極化和氧去極化反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，此時(shí)帮色，碳鋼表面進(jìn)行的實(shí)際上是酸作用過程缩棉，腐蝕特征表現(xiàn)為均勻腐蝕。Viden等人研究證實(shí)了pH值升高將引起腐蝕速率降低瑟哺，并認(rèn)為颂梆，當(dāng)溶液中HCO3―離子充足而Fe2+很少，在溫度為70℃弹梁、鐵離子濃度很低(1～2mg·L-1)時(shí)览雁，加入NaHCO3溶液，隨著pH值由4．1升到6．2动院，腐蝕速率幾乎降低到原來的l／2胜通。由于pH值的持續(xù)升高，碳鋼出現(xiàn)鈍化芽堪，而可能生成FeCO3保護(hù)膜宅溃，但該膜的出現(xiàn)又易引起垢下腐蝕和局部腐蝕沛药，此時(shí)pH值的影響將更為復(fù)雜。

3  鹽類及各種離子的影響

       油田產(chǎn)出水中的溶解鹽類對油井的腐蝕有顯著的影響甚负。酸性鹽(水解后產(chǎn)生酸性溶液的鹽類)引起的腐蝕主要是氫去極化柬焕，這類鹽有AICl3、NiSO4梭域、MnCl2和FeCl2等斑举。

Ca2+、Mg2+離子的存在會(huì)增大溶液的礦化度和離子強(qiáng)度病涨，一般來說富玷，在其它條件相同時(shí)，這兩種離子會(huì)加大局部腐蝕的嚴(yán)重性既穆。

HCO3―離子在低濃度時(shí)赎懦，對腐蝕起促進(jìn)作用，其機(jī)理在于HCO3―可作為陰極去極化劑循衰；HCO3―在高濃度且有C1―存在時(shí)铲敛，會(huì)導(dǎo)致局部腐蝕；HCO3―不僅可以與CO2互相轉(zhuǎn)化会钝，而且離解后產(chǎn)生H+和CO32―伐蒋，前者加速腐蝕，后者與Ca2+成垢狞吏。

       Hausler等人認(rèn)為曲苛，當(dāng)溶液中Fe2+濃度較高時(shí)，膜的滲透率較高仁沃，膜生長的速率高于膜溶解的速率岖习，使得膜持續(xù)生長，所以赡析，溶液中Fe2+的濃度高時(shí)创撼，腐蝕速率將明顯提高。

       介質(zhì)中的C1―離子會(huì)促進(jìn)碳鋼奇搪、不銹鋼等金屬或合金的局部腐蝕曼中，在氯化物中，鐵及其合金均可產(chǎn)生點(diǎn)蝕住龙，氯離子的存在可加速金屬的腐蝕作用肯绅，當(dāng)C1―含量較高時(shí)，在陽極區(qū)监征，導(dǎo)致一般坑蝕的蔓延芽接，另一方面，由于C1―半徑較小括眠，易穿透保護(hù)膜彪标，使腐蝕加劇倍权，產(chǎn)生局部腐蝕。隨著C1―濃度增加捞烟，點(diǎn)蝕電位負(fù)移账锹，意味著隨著侵蝕性離子濃度的增加，鋼鐵表面鈍化膜穩(wěn)定性下降坷襟，因此，C1―是對碳鋼腐蝕影響最大的陰離子生年。

      一般來說婴程，影響氯化物腐蝕的主要因素是合金成分、介質(zhì)溫度抱婉、介質(zhì)流速及沉積鹽類型等档叔。碳鋼和低合金鋼的氯化腐蝕速率往往很高，含A1鎳基合金在氯化條件下具有良好的抗腐蝕性蒸绩；在石油生產(chǎn)系統(tǒng)中衙四，結(jié)構(gòu)材料表面往往附著堿金屬(Na、K)独溯、堿土金屬(Ca凹毛、Mg)等的氯化物和硫酸鹽，這些沉積鹽可能與氧化膜反應(yīng)形成鐵酸鹽葬爽，從而加劇了腐蝕鸳岩；通常溫度升高，氯腐蝕增強(qiáng)嘱董，但高于300℃時(shí)听番，不銹鋼的腐蝕速率反而下降。

4  溫度對油井腐蝕的影響 

      溫度對腐蝕的影響較為復(fù)雜图兑，首先核看，由于油氣水生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)相對密閉的流動(dòng)體系，腐蝕性氣體濃度恒定蔫卦，高的溫度導(dǎo)致腐蝕速率增大券豺；其次高的溫度又可能導(dǎo)致碳酸氫鹽分解而產(chǎn)生更多的CO2而促進(jìn)腐蝕，較高的溫度又可能破壞鈍化而加快腐蝕摹削；同時(shí)碍蚊，過高的溫度又可使緩蝕劑分解而失效，但上述因素在不同環(huán)境的影響范圍是有差別的到旦。

5  流速對油井腐蝕的影響

在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的腐蝕行為不同旨巷，流體流動(dòng)速度增加，腐蝕速率也隨之增加添忘。這是因?yàn)椴赡牛环矫嫒羲g過程受到陰極擴(kuò)散控制時(shí)，腐蝕速率與腐蝕性氣體的擴(kuò)散速度及濃度密切相關(guān)斧吐；另一方面又固，高流速會(huì)造成沖刷腐蝕，保護(hù)膜將不斷受到?jīng)_擊而受損或被完全沖刷掉煤率，從而使腐蝕速度更快仰冠，流速對腐蝕的影響可能還與鋼材材質(zhì)有關(guān)系。

6  SRB的影響

       在油田生產(chǎn)系統(tǒng)中蝶糯，硫酸鹽還原菌(SRB)是微生物腐蝕(MIC)的主要因素之一洋只。SRB是一種以有機(jī)物為養(yǎng)料的厭氧性細(xì)菌，能在pH值為5～10昼捍、5～50℃范圍內(nèi)生長驮尘，有些SRB甚至能在100℃、50 MPa央匀，以至更高的情況下生長温辉。研究發(fā)現(xiàn)，SRB在厭氧條件下大量繁殖试著，將SO42―還原成H2S亡铺，產(chǎn)生粘液物質(zhì)，加速垢的形成橱柒。油井管柱在SRB菌落下易發(fā)生局部腐蝕爸蝠，以致出現(xiàn)穿孔，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失砍毡。

       總之十旗，在采油系統(tǒng)中，由于不同因素引起油井管柱腐蝕的原因不盡相同聂袱，且影響因素也非常復(fù)雜溯内。只有對影響油井腐蝕的因素進(jìn)行系統(tǒng)而全面的考慮，因地制宜欠捶、因時(shí)制宜地提出相應(yīng)闷畸、有效、經(jīng)濟(jì)的保護(hù)方法吞滞，才能最大限度地減緩腐蝕對油田生產(chǎn)的影響佑菩。