【正文】 油套管選材1993～1994年靖邊氣田對陜井長1～長8（400～1287米）水層進行分層腐蝕性測試，對合理的套管材質(zhì)篩選和固井水泥返高起到了一定的指導作用。酸化工藝不當，加強酸化液體的質(zhì)量管理針對這些問題，油田的鉆采工藝研究院等單位，與四川石油管理局設(shè)計院緊密合作，開展了《陜甘寧盆地中部氣田腐蝕評價和試驗研究》等課題的攻關(guān)。硫化物應(yīng)力腐蝕開裂SSC,輸氣管道S5S181　分離器前法蘭盤，發(fā)生頭發(fā)寬腐蝕裂紋。未選擇抗硫壓力表S3619948 生產(chǎn)2個月左右管線腐蝕刺穿，%。油管絲扣S8S6林2　測井時，錄井鋼絲斷造成測試工具落井。硫化物應(yīng)力腐蝕開裂SSC, 油管選材不當.S6　絲扣脫扣,造成油管斷落,%。1992年起，開發(fā)的早期暴露出一些腐蝕問題，見下表。在氣田的防腐方面采取了以下措施：①氣井采用抗硫的油套管，并定期向井筒油套管加注緩蝕劑；②氣田集氣支干線輸送脫水后的干氣，并定期進行清管；③對管線采用抗老化、絕緣性好的環(huán)氧煤瀝青、環(huán)氧粉末、三層PE等外防腐層進行防護；④對集氣支、干線外加電流陰極保護。污水、土壤等環(huán)境主要腐蝕細菌是硫酸鹽還原菌（SRB），約一半以上地下腐蝕和此類細菌活動有關(guān)。4）細菌腐蝕有調(diào)查統(tǒng)計，金屬在土壤中腐蝕多數(shù)涉及微生物活動，土壤中存在微生物種類非常多，并非所有微生物都和腐蝕有關(guān)，只有少數(shù)幾種與腐蝕密切相關(guān)，稱為腐蝕微生物，如細菌、霉菌、放線菌、病毒等等。交流雜散電流腐蝕一般要比直流的輕。交流雜散電流可能的來源有交流電源接地線、管道與電源平行時產(chǎn)生的感應(yīng)電流等。這類腐蝕有時也稱為電蝕。3）雜散電流腐蝕雜散電流是大地中不按指定回路流動的亂散電流，可能是交流的也可能是只留得，其強度及持續(xù)時間等差異很大。另一類土壤應(yīng)力腐蝕是近十幾年才引起重視的，發(fā)生在聚乙烯膠帶之類涂層的管道破損處，稱為近中性應(yīng)力腐蝕，管道表面聚集溶液為pH值=6～7的含鹽很少的中性液體，這類腐蝕在氣候寒冷的高壓輸氣管道頻頻發(fā)生，造成極大的危害。根據(jù)最新研究表明，有兩類土壤應(yīng)力腐蝕開裂：一類稱為高pH值應(yīng)力腐蝕，好發(fā)生在陰極保護作用下瀝青等涂層管道的破損表面。表1 土壤腐蝕電池陰、陽極區(qū)一般發(fā)生位置陽極區(qū)粘土緊密埋設(shè)深含水多應(yīng)力集中區(qū)新管道A3鋼陰極區(qū)沙土疏松埋設(shè)淺含水少無應(yīng)力區(qū)老管道16Mn鋼當然，實際陰、陽極位置應(yīng)當根據(jù)具體情況，靠測量來確定。此外，材料種類和狀態(tài)也會影響其陰、陽分布。從腐蝕角度來看，土壤中供養(yǎng)程度差異是造成不均勻性腐蝕電池的主要原因。1）不均勻性引起的微觀及宏觀腐蝕電池。低碳鋼的腐蝕速度為3～6mm/a，[4]外圍土壤腐蝕土壤是氣、液、固組成的多相體系，且具有毛細管效應(yīng)（多孔、吸附）、不均勻性、不流動性等特質(zhì)。與強酸(如鹽酸) 相比, 由于二氧化碳溶于水后, 在相同的濃度條件下, 其總酸度較高, 因此, 它對鋼鐵的腐蝕比強酸還要嚴重。CO2腐蝕一般來說, 干燥的二氧化碳對鋼鐵沒有什么侵蝕性。H2S作為一種強滲氫介質(zhì)，這不僅是因為它本身提供了氫的來源，而且還起著毒化的作用，阻礙氫原子結(jié)合成氫分子的反應(yīng)，于是提高了鋼鐵表面的氫濃度，其結(jié)果加速了氫向鋼中的擴散溶解過程。H2S應(yīng)力腐蝕：H2S水溶液對鋼材電化學腐蝕的另一產(chǎn)物是氫。在氣田開發(fā)過程中，鋼在酸性水溶液中腐蝕時，在陽極區(qū)的Fe被氧化成Fe2+，所放出的電子自陽極（Fe）流至鋼表面的陰極區(qū)上，與H+作用而還原成氫氣，即陽極反應(yīng)：Fe Fe2+ + 2e陰極反應(yīng)：2H+ + 2e H2 ↑總反應(yīng)：Fe + 2H+ Fe2+ + H2 ↑電化學腐蝕實際上是一個短路的原電池反應(yīng)的結(jié)果，這種原電池又稱為腐蝕原電池。陽極反應(yīng)是是金屬原子從金屬轉(zhuǎn)移到介質(zhì)中并放出電子的過程，即氧化過程。在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。電化學腐蝕、H2S應(yīng)力腐蝕貫穿于氣田開發(fā)的整個過程，包括氣井井筒、井口、采氣管線、集氣支干線及集氣站、凈化廠內(nèi)的天然氣管線和設(shè)備；而CO2腐蝕主要表現(xiàn)在氣井井筒的腐蝕穿孔及垢下腐蝕、凈化設(shè)備的片狀坑蝕和潰瘍性腐蝕。結(jié)合靖邊氣田歷年開發(fā)的現(xiàn)狀，通過腐蝕檢測和腐蝕機理、影響因素分析，來掌握氣田各環(huán)節(jié)的腐蝕現(xiàn)狀和主要影響因素，并有針對性采取優(yōu)選氣井管柱、井筒加注緩蝕劑、支干線陰極保護系統(tǒng)的研究并采取較為有效的防護技術(shù)，以減緩氣田腐蝕情況。若準備工作到位，施工順利，3～4小時即可完成作業(yè)，而壓井作業(yè)整個過程至少需要4～5天；不壓井作業(yè)單口井費用約20萬元左右，僅為壓井更換井口閥門作業(yè)的3左右，施工費用相對較低，大大降低了生產(chǎn)成本。⑴、原理及配套工具更換氣井井口閘閥裝置結(jié)構(gòu)示意圖：堵塞器下入時，錐面壓套在芯軸的作用下與密封膠皮保持一定間隙，使密封膠皮在天然氣壓力和橡膠自身的彈性下自動收縮，保持外徑與油管內(nèi)徑吻合，以保證堵塞器安全下入預(yù)定位置，到位置后，抽出芯軸，錐面壓套在井內(nèi)壓力的作用下壓向膠皮，使膠皮張開，堵塞天然氣通路。這些氣井的主控閥門屬井口無控制部位，無法進行常規(guī)更換，若實施壓井后更換井口閘閥，不僅存在動用設(shè)備多，需要資金大、施工周期長、影響氣井的正常生產(chǎn)，而且所用壓井液會對氣層造成傷害。各脈沖信號分別經(jīng)緩沖、放大并通過一分時多路傳輸系統(tǒng)傳送到地面，將得到的信號進行處理解釋即可判斷套管腐蝕情況。如果磁心在電感線圈的物理中心處，則輸出數(shù)據(jù)為零。該儀器有40個測量臂，當套管內(nèi)經(jīng)變化引起測量臂張開或收攏時，各測量臂的尖端相當于儀器徑向移動，經(jīng)過一個轉(zhuǎn)換裝置使得測量臂頂端縱向移動，并傳遞給位移傳感器的磁心。感應(yīng)電動勢大小與介質(zhì)磁阻變化、測速、磁場強度及繞阻有關(guān)，通過測量線圈閉合回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的電位差大小，即可確定管柱接箍位置。 7氣井修井工藝技術(shù)⑴、磁定位測井為保證井下作業(yè)位置準確，通常用管柱接箍來控制作業(yè)深度，接箍位置可通過磁性定位器來測量。地層能量降低，產(chǎn)量相應(yīng)遞減。長慶氣田通過冬季運行證實：井下節(jié)流技術(shù)有效地防止了水合物的形成，根據(jù)380口井生產(chǎn)情況統(tǒng)計，%%。通過井下節(jié)流技術(shù)的應(yīng)用，形成了 “井下節(jié)流、井口不加熱、不注醇、采氣管線不保溫、中低壓集氣……”的集氣新模式。井下節(jié)流技術(shù)成為蘇里格氣田經(jīng)濟有效開發(fā)的核心技術(shù)，目前已全面推廣應(yīng)用，通過該技術(shù)的應(yīng)用，取得了如下效果：1）簡化了地面流程。 長慶氣田自1998年開始進行井下節(jié)流工藝技術(shù)應(yīng)用試驗，前期在靖邊、榆林氣田應(yīng)用30多口井，在提高集氣安全性、改善水合物的形成條件等方面發(fā)揮了良好的作用。 結(jié)構(gòu)：主要由打撈頭、卡瓦、主體、密封膠筒及節(jié)流嘴等組成。 6井下節(jié)流工藝技術(shù)天然氣井下節(jié)流工藝是依靠井下節(jié)流器實現(xiàn)井筒節(jié)流降壓。②井下節(jié)流防治水合物的形成井下節(jié)流工藝是利用井下節(jié)流嘴實現(xiàn)井筒降壓，通過利用地溫加熱，使節(jié)流后氣流溫度基本能恢復(fù)到節(jié)流前溫度。⑵、措施①注甲醇防治水合物的形成靖邊氣田主體采用 “高壓集氣集中注醇”防止水合物的形成。③集氣管線埋深不一，濕氣輸送到集氣站，易造成水合物及冰堵的形成。⑴、長慶天然氣水合物形成的可能性①單井產(chǎn)量小、井口氣流溫度低，井筒易形成水合物。注：甲醇貧液濃度一般選擇100%,乙二醇分液濃度一般使用6080%。但其沸點低，水溶液冰點低，在較低溫度時不易凍結(jié)，適用于低溫場合，防凍效果好，價格便宜。乙二醇vs二甘醇：普遍使用乙二醇，因為乙二醇價格便宜，性能優(yōu)良，但乙二醇粘度高，在低溫系統(tǒng)流動阻力大。近年來，國外開發(fā)了新型水合物抑制劑：動力學抑制劑與防聚劑。⑶、加防凍劑向天然氣中加入各種能降低水合物生成溫度的天然氣水合物抑制劑，降低天然氣的露點，防止水合物的生成。⑵、提高氣流溫度（加熱法）提高溫度防止生成水合物的實質(zhì)是把氣流溫度提高到生成水合物的溫度以上，加熱方法有蒸汽加熱法和水套爐加熱法。⑴、干燥氣體（脫水）天然氣中含有水分是生成水合物的內(nèi)在因素，因此，脫除天然氣的水分是杜絕水合物生成的根本途徑?！?正丁烷以上一般不生成水合物。⑶、高壓 組成相同的氣體，水合物生成溫度隨壓力升高（降低）而升高（降低）⑷、其它條件 壓力的波動，氣流方向改變及微小水化晶的存在。⑵、水合物的結(jié)構(gòu)水合物是由氫鍵連接的水分子結(jié)構(gòu)形成的籠形結(jié)構(gòu)，氣體分子則在范德華力作用下被包圍在晶格中，有Ⅰ型和Ⅱ型兩種結(jié)構(gòu)。緩蝕劑的作用原理是：借助于緩蝕劑分子在金屬表面形成保護膜，隔絕硫化氫與鋼材的接觸，達到減緩和抑制鋼材的電化學腐蝕，延長管材和設(shè)備的使用壽命。在現(xiàn)場焊接的設(shè)備、管線應(yīng)緩慢冷卻，使其硬度低于HRc22。⑦目前國內(nèi)常用的抗硫管材還有日本產(chǎn)SM系列、NKAC系列、NT系列和KO系列。目前廣泛使用抗硫平板閥KZ41Y－(16)、抗硫節(jié)流閥KJZ44Y－16(32)、新型放空閥FJ4FZ43型、抗硫壓力表等?！癘”形密封圈宜采用氟橡膠制作。閘閥和角式節(jié)流閥的閥體、大小四通均采用碳鋼和低合金鋼鍛造制作，閥桿采用318鋼(3Crl7Ni7M02N)或鈦合金TC－4制作，其性能均應(yīng)滿足前述標準的要求。③油套管材質(zhì)可選J－5C－7DZl和DZ2等，還有BGC－90抗硫油管和CS－90SS抗硫套管。②集氣管線的首端(井場)應(yīng)考慮設(shè)置高低壓截斷閥，末端應(yīng)考慮設(shè)置止回閥，集氣管內(nèi)應(yīng)避免出現(xiàn)死端和液體不能充分流動的區(qū)域，以防不流動的液體聚積。⑷選擇抗硫材料選擇抗硫材料時，首先應(yīng)考慮其抗氫脆及硫化物應(yīng)力腐蝕破裂的性能，并采用合理的結(jié)構(gòu)和制造工藝。 ⑶防腐措施對于含硫氣井的開采技術(shù)措施主要在于防腐。d含硫天然氣對金屬材料的電化學腐蝕在以下工藝部位表現(xiàn)得很突出：◆長期靜止積存含硫污液的容器底部或盲管處，碳鋼的腐蝕速度可達1～2mm/a；◆在80℃上高溫環(huán)境中的換熱器碳鋼管束，腐蝕速度可達4～6mm/a。b材料的硬度與抗硫性能的關(guān)系為：當HRC≤22時，具有可靠的抗硫性能。氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕破壞可能在沒有任何征兆的情況下在短時間內(nèi)突然發(fā)生，因此，這類腐蝕破壞是人們預(yù)防的重點。⑵、防硫化氫腐蝕 硫化氫對金屬具有很強的腐蝕性，特別是含硫氣中同時含有水汽、CO2和O2時，其腐蝕更加嚴重。開采含硫天然氣時，由于設(shè)備、管線泄漏或放空操作稍不注意，工作人員接觸到硫化氫氣體，會造成中毒，輕者眼睛發(fā)癢，咽喉受刺激，頭痛惡心，重者面色蒼白，呼吸困難，甚至失去知覺，休克死亡。一般第三個問題現(xiàn)場遇到得少。 ；硫化氫含量在5％以上者為高含硫氣井。并先后使陜5井、G81陜93井、G6G291G5514等積液停產(chǎn)井恢復(fù)了生產(chǎn)。 ⑴工作原理：利用泡排劑的泡沫效應(yīng)、分散效應(yīng)、減阻效應(yīng)和洗滌效應(yīng)，借助于其他工藝復(fù)產(chǎn)工藝引起的攪動，在井筒內(nèi)生成大量低密度的含水泡沫，降低積液停產(chǎn)井井筒內(nèi)的水氣比、液柱高度及由此引起的回壓，提高開井初期氣流垂直舉升能力，從而降低復(fù)產(chǎn)的難度。 ⑶通過陜58井和G233井排液復(fù)產(chǎn)過程可以看出：該工藝技術(shù)對積液較嚴重的氣井進行復(fù)產(chǎn)時，可以使連續(xù)油管逐漸深入、間歇注液氮的方式可將井筒內(nèi)的積液舉出，使氣井恢復(fù)正常生產(chǎn)。 ⑵應(yīng)用條件及應(yīng)用情況：適用于任何積液停產(chǎn)井；油管完好暢通。 ⑷效果分析：G454井注氮氣排液復(fù)產(chǎn)的成功說明：對于井筒積液嚴重的氣井,通過間歇高壓氮氣氣舉排液,能夠有效地使井筒及近井底周圍的積液排出。 ⑵工藝流程： ⑶應(yīng)用條件及應(yīng)用情況試驗井有足夠的試采和生產(chǎn)資料；油管完好暢通，油管和油套環(huán)形空間連通。該工藝具有投資少、效益高、適用范圍廣、排液效果好且排液方法簡單的優(yōu)點。 ⑤效果分析：通過對陜170、G4G2111等多口氣井的復(fù)產(chǎn)過程表明：該工藝適用于關(guān)井時間較長、水氣比大、產(chǎn)液量大的積液停產(chǎn)井。 ⑵工藝流程：進站總機關(guān)高壓氣源井來氣進站放空針閥旋塞閥關(guān)去加熱爐關(guān)被復(fù)產(chǎn)井井口放空針閥氣層環(huán)空油管⑶應(yīng)用條件：①、復(fù)產(chǎn)井所在集氣站需有目前井口壓力較高的氣井，作為氣源井；②、氣源井的高壓天然氣通過現(xiàn)有流程或簡單改造即可引入復(fù)產(chǎn)井；③、復(fù)產(chǎn)井油管和油套環(huán)形空間連通。 ④效果分析：從陜4G496井、W204井等多口氣井的復(fù)產(chǎn)過程可以看出：該工藝無須在井口增加放噴流程、設(shè)置排污池，進行站內(nèi)改造等，具有操作簡單、成本極低等優(yōu)點，尤其是對于產(chǎn)液量較少、關(guān)井時間較短的積液停產(chǎn)井提供了簡單、易行的復(fù)活手段。②應(yīng)用條件：氣井有一定產(chǎn)能，產(chǎn)水量較少；油管完好暢通，油管和油套環(huán)形空間連通。在喉道末端，兩種完全混合的流體具有很高的流速(動能)，此時它們進入一擴散管通過流速降低而部分動能轉(zhuǎn)換成壓能，流體獲得的這一壓力足以把自己從井下返出地面。喉道是一入口很平滑的直圓柱孔眼，其直徑大于噴嘴直徑，這樣才能使動力液周圍的井液進入喉道。地面泵提供的高壓動力流體通過噴嘴把其位能(壓力)轉(zhuǎn)換成高速流束的動能。最簡單的射流泵工作件是噴嘴、喉道和擴散管，噴嘴是引擎，喉道是泵。變速電潛泵排水采氣工藝是采用隨油管—起下入井底的多級離心泵裝置。這樣，抽油機裝置不停地將地層和井筒中的液體從油管排到地面，井筒中的液面將逐漸下降，結(jié)果降低了井筒中液體對氣層的回壓。上沖程，泵的固定凡爾打開，排出凡爾關(guān)閉，泵的下腔吸入液體，油管向地面排出液體。⑵ 柱塞氣舉排水采氣的工藝流程、工藝參數(shù)①、工藝流程②、工藝參數(shù)a柱塞運行最小套壓b運行周期c最小氣液比d周期所需氣量e柱塞最大下深。消泡劑的注入部位一般是在分離器的入口處，與氣水混合進入分離器，達到消泡和抑制泡沫再生，便于氣水分離。 ⑵ 泡排的工藝流程、工藝參數(shù)①、工藝流程泡沫排水現(xiàn)場工藝流程是經(jīng)反復(fù)實踐后確定的。除少數(shù)氣井投產(chǎn)時就產(chǎn)地層水外，多數(shù)氣井是在氣藏開發(fā)的中后期，由于氣水界面上升或采氣壓差過大而引起水錐后才產(chǎn)地層水。 定井口壓力制度一般應(yīng)用在氣藏附近沒有低壓管網(wǎng)，天然氣需要繼續(xù)輸送到高壓管網(wǎng)的氣井或者