国家标准计划《二氧化碳驱油与封存腐蚀防护技术规范》由 TC355(全国石油天然气标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司 、中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司 、中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司 、中国石油集团工程材料研究院有限公司 。
| 75 石油及相关技术 |
| 75.020 石油和天然气的开采与加工 |
近年来,在推动“双碳”目标引领下,立足国家重大战略需求和石油行业自身优势,创新提出碳达峰以CO2驱油提高采收率协同推进碳埋存,碳中和以碳库为方向,构建了“埋碳、驱油”一体化CCUS产业模式。
随着碳捕获、利用与封存(CCUS)科学技术的发展,CO2-EOR技术成为一种经济环保的提高采收率方法,已经应用于国内的诸多油田,并取得了一定的经济效益。
CO2驱油与封存腐蚀防护技术规范建立,有利于国家能源CCUS技术研发和建设,规范注采井防腐设计、评价程序,促进防腐关键技术突破,支撑CO2驱注采井腐蚀与防护技术创新能力和国家在CO2驱油与埋存业务的快速发展,有力支撑CO2驱油与埋存矿场试验,保障了CO2驱油与埋存工程安全平稳有序运行。
CO2驱注采工程涵盖范围广、种类多、专业性强、工作环境复杂,现场质量、安全和环保风险控制难度大。
针对二氧化碳对注采井的特殊要求和完井工艺特点,编制标准规范,为CO2驱注采工程防腐技术实施与评价、安全生产提供保障及技术支持。
从国外CO2驱油项目历经三十多年攻关试验才得以逐步商业化推广看,实施CO2驱油与封存是一个复杂的系统工程,CO2驱防腐技术研究是CO2驱油与封存工业化应用的关键。
CO2驱油防腐技术在国外起步较早,但多为选用高等级材质和涂层,应用成本较高;国内其它油田由于规模较小或者注气时间较短,暴露问题不充分,CO2驱油腐蚀防护技术相对不够成熟。
CO2驱全系统腐蚀节点多、工况复杂,国内尚无全产业全系统工业化腐蚀防护实践,缺少CO2驱油与封存腐蚀防护技术。
为了确保CO2驱油与封存工业化推广安全、高效开展,吉林油田分公司依托国家示范工程“CO2捕集、驱油与埋存技术示范工程”、中国石油集团重大科技专项“二氧化碳规模化捕集、驱油与埋存全产业链关键技术研究及示范”,通过复杂环境下CO2腐蚀与防护技术研究与试验及全过程防腐技术的研究,创新形成了“室内+中试+矿场”一体化腐蚀评价方法,揭示了CO2驱油与埋存工程关键环节的腐蚀规律,结合材质防腐与工艺防腐,配套了缓蚀剂加注工艺和腐蚀监测技术,集成创新了复杂环境下一体化腐蚀防护技术,保障了油气田开发及CO2驱油与封存的安全运行。
以上研究工作为本标准规范的制定和建立提供了思路、方法和数据支撑。
本标准规范从顶层设计、源头防控、过程管理、生产运行出发,践行防腐技术PDCA循环管理理念,以CO2驱腐蚀与防护评价方法为核心,根据CO2驱注采工程特点,从腐蚀规律评价、材料评价、缓蚀剂评价,实验评价参数与条件建立,保证CO2驱系统长期安全生产,制定执行标准。支撑CO2驱油与封存项目安全平稳实施。包括CO2驱油与封存腐蚀实验评价、材料与药剂筛选、腐蚀监测评价、注采集输系统一体化防腐要求、矿场管理的技术要求。本标准规范适用于国内CO2驱油与封存注采集输系统防腐及腐蚀防护技术方案设计,本标准规范涉及CO2驱油与封存全系统的腐蚀性能评价。 主要技术内容包括以下五方面: 1) CO2驱油与封存腐蚀实验评价,针对矿场不同流程节点、确定不同系统的服役工况参数,为腐蚀规律评价与材质、药剂、工艺等防腐技术优选提供依据。 2) 材料与药剂筛选:模拟腐蚀工况环境,对地面、井筒耐腐蚀材料、防腐水泥、封隔器胶筒等材质优选评价;拟腐蚀工况环境,开展缓蚀剂、杀菌剂、阻垢剂、沥青质清洗剂等防腐防垢药剂优选评价,为管道防腐、注入井环空保护、采油井药剂优选提供依据。 3) CO2驱防腐技术要求:根据工况与防腐材料、药剂优选,确定使用耐蚀材料、防腐药剂及工艺防腐技术,注入井封隔器以上加注环空保护液,同时保障注入水合格;油井油套环空投加防腐药剂。 4) 腐蚀监测评价:腐蚀监测可以实现井下腐蚀预警的作用,开展“系统化” 的腐蚀监测是油田安全生产的保证,地面系统采用失重法、探针、腐蚀介质相结合的监测技术,注采系统采用失重法、电化学、残余浓度、井下套管状况评价相结合的监测技术。 5) 矿场管理的技术要求,预防油管内腐蚀,保证注入水水质达标,加装井口过滤器,WAG(水气交替注)转注水前清洗注水管线、加注缓蚀剂段塞;预防注气油管缩颈,定期使用沥青质清洗剂洗井,避免井筒在CO2抽汲作用下生成沥青胶质导致井筒堵塞;注入井预防油管外与套管内腐蚀,油套环空添加针对性环空保护液,定期检查液面及时补加。采油井保障入井药剂、材料合格、保障防腐方案实施,根据产液量、含水、气体含量变化情况,及时调整加药量,保障有效药剂浓度。