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套管腐蚀井的预防与治理技术

1套管防腐工艺

套管防腐工艺研究应用了电化学防腐和提高固井质量两种方法。
1.1区域性阴极保护技术
区域性阴极保护技术是采用外加电流防止套管及地面管线产生电化学腐蚀,是国内
外已经应用的一项技术。它适用于老油田大面积套管防腐，可以有效地减缓和防止老油
田套管的继续腐蚀破坏。自1987年在宁夏王家场油田建成第一个外加电流阴极保护区后，
近年来先后在宁夏大东、摆宴井、胧东马岭南一区、南二区、元城等六个老油田建立了阴
极保护区，并在樊家川、元城东区、安塞等油田产能建设中得到推广。已累计保护油井346
口，集输管线382km，保护后效果十分明显，如王家场油田保护后三年未出现套损井，地
面管线穿孔频率也明显减少。
1.2隆管涂层与井下牺牲阳极联合防腐技术
为解决在注水开发区内新钻调整更新井固井质量难于保证的技术难题，通过试验及
专家技术论证，1991年提出了采用涂层与牺牲阳极联合的防腐思路。它的基本原理是采
用性能优良的有机涂料隔绝腐蚀介质，同时利用比钢铁活泼、电极电位低的钱基、铝基、
锌基等有色金属合金作为阳极，它在腐蚀过程中首当其冲，产生的电流使钢铁极化而免
遭腐蚀，这样的组合一旦涂层遭受破坏，阴极就可以提供保护。它的优点在于：可以避免
涂层破损后造成的大面积阴极与小面积阳极的局部加速腐蚀，同时还可以弥补单独采用牺
牲阳极，有效电位差小，保护范围不足的问题。
通过室内试验筛选认定：
1.2.1铝锌钢镐阳极在洛河污水40℃条件下工作电位稳定，溶解均匀，适合洛河层环境。
1.2.2用J-55管材在洛河水中做极化试验，稳定工作电位—1.06～1.02V，防腐效果为98%；
一根套管安装一只阳极，其寿命可达30年。
1.2.3涂层选用SYJ28—87环氧煤沥青，具有耐酸、碱、盐特点，室内长期浸泡无脱落现
象。具有附着力强，抗冲击力高的特性。
为进一步说明该技术方案的可行性，1992年8月4日～6日，在长庆钻采工艺研究院
召开了国内专家论证会。中科院金属防腐所、天津大学、华中理工大学、北京科技大学、
四川局设计院等单位的30余位专家教授专家论证，认为该项技术可行，涂层选择合理。目
前该工艺已全面完成工艺准备，等井位确定后即可投入现场试验。
2隔水采油及配套技术

隔水采油工艺具有投资费用低，施工简单、见效快等特点，是维持套损井生产的基本
措施。1989年以来，先后试验推广了CQ753、CQ253等封隔器和配套工具，对不同井况的
井采用不同的封隔器、不同的管柱组合，并应用工程测井、通井、洗井、清蜡除垢、冲砂、
胀套管、换管柱等多种措施，不断提高隔水采油周期，平均隔水采油周期从1989年以前
的50天提高到了100天，有效率达85.1%，自1989年以来，每年坐封隔采达130井次，每
年恢复产油15万吨以上，较好地解决了套损井恢复生产的问题。
提高隔水采油周期和产量，是提高隔水采油井水平和效益的核心。为此紧紧把握住三
个技术关键，并采取了相应对策：一是从认识上转变，根据长庆油田套损一出，现就是大
段严重腐蚀的特点，套管破损又经过了多年简单维持生产，套管腐蚀严重的井，使用不带
卡瓦牙的封隔器比较有利；二是深井泵与封隔器之间不应采用钢性连接而应采用滑动连接，
这样才能避免因抽油管柱的蠕动而损伤封隔器胶筒；三是修井起泵后地层水倒灌油层，造
成检泵后排水周期长，上层水倒灌油层后污染伤害造成油井产量下降。从1992年起两种
新的隔水采油工艺均取得了显著效果，最长的隔水采油周期达271天。
2.1长寿命防倒灌隔采工具
该工艺管柱结构如图1所示。自下而上分别由防倒灌阀、CQ753封隔器、插管密封、
丢手接头、深井泵等工具。施工时按上述顺序将其工具组成。施工时按上述顺序将其下入
井内预定位置，用水泥车打压20Mpa使水力压缩式封隔器坐封，后从井口投球二次憋压约
10Mpa，丢手脱开后起出管柱，再下入下端带插管的采油管柱与井下密封管插接完井。这
套工艺既防止了封隔器蠕动失效，又避免了上部油管柱弯曲，同时还制止了检泵作业时洛
河水倒灌入油层。防倒灌阀结构如图2所示，它与众不同之处在于该阀有一定的抗砂卡能
力。工作时原油内的砂泥等杂物，被顶部的阀罩阻挡，杂物将沿通道A落入尾管内，因而
大大提高了该阀的有效周期。
1993年该工具现场试验9口井，除N7X并不易对比外，其余8口井下井一次成功，隔
水采油有效率达100%，试验前常规隔采工具隔采周期平均为114天，试验后目前8口井
平均隔采周期已达188天，其中最长的井已达271天。8口井累计已生产原油2070t，其
中有5口井含水有所下降，由此可增产原油415t，与常规隔采工具相比，每年还可每口井
减少修井作业1～2个井次。
2.2引进的成套隔采工具
1992年引进了美国贝克一休斯公司两种