截至5月中旬,现河采油厂在利页区域开展的清水替泥浆先导试验已平稳运行30余天。井筒腐蚀监测数据显示,试验井腐蚀速率远低于行业标准,套管表面形成了一层致密的钝化保护膜。单井可节约高温缓蚀剂费用4万元以上。
“真没想到,不加一滴药,井筒反而更‘皮实’了。”现河厂工艺研究所所长石明明指着监测曲线高兴地说。而在几个月前,这个结论还让技术团队人员心里打鼓。
页岩油井新钻完井后,井筒内往往残留泥浆。若不加干预,高温高压密闭环境下的腐蚀风险将直接威胁井筒安全,影响后期压裂投产。传统做法是向井筒注入高温缓蚀剂,成本高昂,按照利页区域47口井的规划,仅投产前期保护药剂费用预计就高达200万元。
“能不能把这笔钱省下来?”工艺研究所化验检测室副主任张俊芳回忆。团队最初提出“清水替泥浆、不添加缓蚀剂”的设想时,质疑声不小。毕竟,在大家的惯性思维里,高温就意味着加速腐蚀,不加药剂等于“裸奔”。
转折来自一组室内实验。技术人员对利页区域多口井的清水介质开展静态腐蚀速率评价,结果出人意料:80摄氏度环境下,腐蚀速率全部低于标准值0.076毫米每年,挂片表面光洁如新。“我们反复验证了好几轮,数据都没问题。”张俊芳说。
背后的原理,可以用一个比喻来解释:高温密闭的井筒就像一个“蒸锅”,清水中的溶解氧是主要的“破坏分子”。但当氧气被消耗殆尽后,套管表面会自然形成一层氧化膜,这层膜好比给钢管穿上了一层“陶瓷铠甲”,反而把金属与腐蚀介质隔开了。调研发现,随着井深增加、温度升至130摄氏度,这层膜形成更快、更致密,腐蚀速率甚至比80摄氏度时还要低。而传统缓蚀剂就像是不断往墙上刷油漆,药不能停,停药就生锈。
“自然钝化,相当于让钢管自己‘长出’保护层。”工艺研究所采油工艺主管师毕志峰打了个比方,“只要井筒是密闭的、没有高浓度氯离子和硫酸根离子‘捣乱’,这个保护层就能稳定存在。”
理论说得通,但现场敢不敢用?工艺研究所决定用数据说话。他们依托自主研发的“临时停井井筒腐蚀监测评价”专利技术,选取部分试验井暂停缓蚀剂注入,实时跟踪腐蚀动态。30多天的监测结果表明,套管腐蚀速率始终在安全线以内,保护膜持续生长,井筒状态良好。
“从给药到停药,不是简单的成本减法,而是对传统防腐理念的一次刷新。”石明明说。目前,现河厂工艺研究所仍在持续开展页岩油井筒腐蚀监测跟踪研究,在确保安全的前提下,把“无药剂防腐”的成果固化推广,让每一分成本都产生效益。