[发明专利]缓解油田应用中的碳素钢管腐蚀和表面结垢沉积

说明书

缓解酸气井中的腐蚀和表面结垢包括：向具有碳素钢管(112)的酸气井提供油类液体，所述碳素钢管具有在碳素钢管(112)的表面上的硫化铁，使碳素钢管与油类液体接触，和将油类液体的第一部分吸附至硫化铁上，从而得到在碳素钢管上的疏水涂层。

优先权要求

本申请要求2017年3月24日提交的美国专利申请号62/476,163的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本文涉及用于缓解油田应用中、尤其是酸气井中的碳素钢管的腐蚀和在碳素钢管上的表面结垢沉积的方法。

背景

碳素钢管(碳钢管，carbon steel tubing)在油田应用中已经广泛地用作酸气井中的完井材料。尽管这种管成本有效，然而，由于井下腐蚀和表面结垢沉积造成的碳素钢管失效是在酸气井中的两个持续存在的问题。这种失效可能会导致泄漏、井下监视和干预受限、明显的气体产量损失和代价高昂的损害。尽管已经使用连续注入化学品如缓蚀剂和阻垢剂以减少碳素钢管中的腐蚀和结垢，但是由于高温和高浓度的硫化氢，化学处理在酸气井中并非总是有效。此外，如果注入的化学品流到地层中，则可能会导致地层损害。

概述

在第一总体方面，缓解酸气井中的腐蚀和表面结垢包括：向具有碳素钢管的酸气井提供油类液体，所述碳素钢管具有在碳素钢管的表面上的硫化铁，使碳素钢管与油类液体接触，和将油类液体的第一部分吸附至硫化铁上。将油类液体的第一部分吸附至硫化铁上得到在碳素钢管上的疏水涂层。

第一总体方面的实施方式可以包括以下特征中的一种或多种。

硫化铁通常与碳素钢管的表面直接接触。油类液体可以包括柴油燃料、煤油、黑油或凝析油中的至少一种。疏水涂层防止或抑制在碳素钢管上形成硫化氢，防止或抑制碳素钢管的腐蚀，或者二者。疏水涂层通常防止或抑制水与碳素钢管直接接触。

第一总体方面的一些实施方式包括：从酸气井采出气体以得到采出物流，和在向酸气井提供油类液体之前从采出物流中分离油类液体。在一个实施方案中，从采出物流中分离油类液体包括从采出物流中分离凝析油。

向酸气井提供油类液体可以包括在酸气井的套管和碳素钢管之间注入油类液体。第一总体方面的一些实施方时包括从酸气井移除油类液体的第二部分，将油类液体的第二部分重新引入到酸气井，或者二者。第一总体方面的某些实施方式包括从酸气井采出气体以得到包含水的采出物流，在碳素钢管上的疏水涂层防止或抑制水与碳素钢管直接接触。

在第二总体方面，缓解酸气井中的表面结垢和腐蚀的方法包括：从具有碳素钢管的酸气井采出气体以得到采出物流，从采出物流中分离凝析油，向酸气井提供凝析油，和用凝析油的第一部分涂覆碳素钢管。

第二总体方面的实施方式可以包括以下特征中的一种或多种。

向酸气井提供凝析油可以包括在酸气井的套管和碳素钢管之间注入凝析油。用凝析油的第一部分涂覆碳素钢管通常得到在碳素钢管上的疏水涂层。疏水涂层防止或抑制在碳素钢管上形成硫化氢，防止或抑制碳素钢管的腐蚀，或者二者。疏水涂层通常防止或抑制水与碳素钢管直接接触。

在一些实施方案中，碳素钢管具有在碳素钢管表面上的硫化铁，并且用凝析油的第一部分涂覆碳素钢管包括将凝析油的第一部分吸附至硫化铁上。

第二总体方面的一些实施方式包括从酸气井移除凝析油的第二部分，将凝析油的第二部分重新引入到酸气井，或者二者。

在本文中所述的实施方案有利地抑制或防止酸气井中的管腐蚀和表面污垢的形成。此外，避免了由于化学处理导致的地层损害，并且当将注入的凝析油或油类液体再循环和再利用时缓解了其他环境担忧。此外，通过降低碳素钢的腐蚀性和降低用于除垢的处理频率而降低了运行成本，并且通过提高碳素钢的耐久性而减少了资本支出。

附图简述