摘要：随着气田开发的不断深入，气田采出水量不断增加，回注井增加，回注系统往往需要长时间运作。然而因为采出水本身成分复杂，容易造成对回注井的腐蚀和堵塞等。鉴于此，本文将在分析气田采出水回注井腐蚀原因机制的基础上，对井下防腐技术工艺进行研究，并对防腐技术的作用原理、具体防腐措施展开讨论，确定采用机械卡封隔离防腐工艺和油套环空保护液防腐工艺相结合的井下防腐措施，可有效减少采出水回注井腐蚀问题，提高回注井的使用寿命。同时对其他防腐工艺作简单介绍，希望在具体采出水回注井下防腐工程应用时可以结合具体回注井的情况合理选用。
关键词：气田采出水回注井；防腐技术；机械卡封隔离；油套环空保护液
1气田采出水回注井概述
油田采出水是随着采油作业而产生的含油污和其他杂质的污水，这部分污水不能直接排出去否则会引起环境污染问题和水资源浪费的问题。在处理采出水的基础上作为生产用水回注到地层是常见的方法之一。随着常规油藏的老化，以及低渗透油藏的注水开发与开采，聚合物驱油技术的应用，关于油田采出水的处理也越来越重视。
气田采出水回注井的作用是将因开采产生的水回注到地下遮挡层，利用地面上的注水泵将采出水通过井下油套管注入到相应的位置进行处理。因为气田采出水中含有大量的矿物质，矿化程度较高，还含有细菌、腐蚀性较强的物质，导致其水质相当复杂、腐蚀性极强，很容易对回注井下的油套管产生腐蚀，使油套管发生穿孔、泄漏等问题，最终不但会影响采出水的回注，而且还可能会导致回注井提前报废，由此带来的经济损失将很大。因此，必须了解采出水回注井发生腐蚀的原因，找到腐蚀因素然后结合气田的实际情况采取合理的防腐技术。
2气田采出水回注井发生腐蚀的原因机制分析
2.1采出水水质本身的复杂性
回注井下的采出水来自气田井产水以及在处理天然气的过程中产生的水，经水质检测发现，一般气田采出水的矿化程度较高，含有氯离子、钾离子、钙离子等物质，另外还含有细菌物质，这些物质的腐蚀性都很强，所以容易造成井下油套管发生腐蚀。进一步分析原因时发现，腐蚀产物中主要元素有铁元素和氧元素，在氧化反应下产生黄色的腐蚀物，这是引起油套管腐蚀的主要原因。
2.2腐蚀机理
从腐蚀物质分析来看，油套管之所以发生腐蚀的主要机理是氧腐蚀，因为含有的金属离子会和水中其他物质反应，在氧化作用下便会在油套管上形成氧化物质，而氧腐蚀一旦发生就会加剧氧化作用，无法阻止腐蚀的扩大。这是因为在副食店上，腐蚀产物阻挡了水中溶解氧，使其扩散到腐蚀点上的速度放慢。使腐蚀点的周围聚集过多的氧气，由此持续成为阴极，而腐蚀点上则持续成为阳极。此外，回注水中的细菌也会对油套管产生影响，细菌从氧化物中汲取能量和养分，加速细菌扩散，加剧油套管的腐蚀加上细菌生长过程中会出现大量黏性物质吸附在油套管壁上而形成氧浓度差，从而引起腐蚀，这些黏性物质还可能会堵塞回注井筒，导致腐蚀物质无法及时排出，使井下环境更加复杂。
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3气田采出水回注井下防腐工艺介绍
通过上述对回注井下腐蚀机制的分析，再结合国内外井下防腐技术研究成果，在综合各因素考虑的基础上确定采用机械卡封隔离防腐技术和油套环空保护液防腐相结合的措施，可将采出水和油套管表面隔离开来而避免发生腐蚀问题。具体工艺如下：
3.1机械卡封隔离防腐
将封隔器座封在预定的位置，使采出水和油套环控隔离开来，从而实现防腐的目标。该技术对于封隔器结构性能要求较高，封隔器座应安装在套管结箍以外，在卡封管柱时操作必须慢且应平缓，否则可能出现封隔器座封的问题。
3.2油套环控保护液
在油套管环形空间中加入防腐保护液，从而使油管外和套管内形成保护膜，该保护膜能降低采出水中腐蚀物质和油套管金属接触的可能性，从而减缓油套管腐蚀速率、降低腐蚀程度。此外，保护液还能平衡封隔器下部的地层压力，减小压差，减缓封隔器受损。
3.3水质改性技术
从源头上来讲，回注井的油套管之所以会发生腐蚀，是因为采出水中含有大量的腐蚀性物质，这些物质和油套管接触便会导致其发生腐蚀。因此，可以从源头上改变水质水性，采用离子调整技术，加入以OH-为主要成分的调整剂，从而调整采出水中国的离子，将容易造成腐蚀的离子去除，主要去除CI-，使水呈弱碱性，这样水质将逐渐进入稳定状态，避免水在注入过程中发生较大的压力值变化、温度和流速的变化，减缓采出水和油套管内壁接触的速度，减少化学反应的出现，从而可避免或减缓油套管腐蚀问题。
3.4其他措施
当然不是所有的采出水回注井都可以采取以上两种措施的，比如对于新的回注井，在使用前应该提前采取防腐措施，及时更换油套管材质，将金属外表面换成非金属表面，或在内侧涂抹DPC、在外侧喷涂复合金属膜。此外，可对回注井本身的结果进行改进，增加井下深度使形成双层保护膜。而对于已经发生变形的油套管，则可以使用化学软密封隔离处理。即在回注井的环形空间内加入适量的软密封液，杀和油套管壁粘附并形成凝胶，从而起到采出水和环空套隔离的效果。
4结语
综上所述，油气田采出水回注井下因为采出水中含有大量的腐蚀物质所以很容易发生腐蚀问题，导致油套管金属表面被氧化腐蚀、生锈和脱落损坏等，不仅影响采出水注入处理，还会降低油套管的使用寿命，使回注井提前报废。为此，必须研究科学高效的防腐蚀工艺及其技术，通过井下防腐工艺试验认为采用机械卡封隔离防腐和油套环控保护液防腐工艺，能达到良好的防腐效果。不过关于防腐蚀情况还需要持续定期检测，尤其要监测井口套管压力值，定期更换封隔器和环空保护液，避免腐蚀问题加重。如果是新的采出水回注井，在前期就要采取相应的防腐措施，比如更换油套管的材质，使用非金属套管、对油套管进行DPC涂层处理或在外喷涂复合金属膜；对井下结构进行优化，增加表层套下深形成双层保护等。总之，要根据具体回注井的实际情况采取合适的防腐工艺，才能达到理想的防腐效果。
参考文献
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论文作者:赵世龙1,王连杰2,袁哲3,李永新4
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/12
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