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２０２０年第２０卷第２期试验研究

编辑倪桂才

页岩气田腐蚀特征、细菌来源及腐蚀对策

蒋秀ꎬ许可ꎬ宋晓良ꎬ张全ꎬ屈定荣

(中国石化青岛安全工程研究院ꎬ山东青岛２６６０７１)

摘要:分析了国内外的页岩气田腐蚀案例源一般来自新鲜水、城市用水、雨水及气田附近的

及腐蚀特征ꎬ采用平行绝迹稀释法对某页岩气田江河、湖泊等ꎬ有些页岩气田对其它井的返排液进

生产整个流程的一系列水样开展了细菌测量ꎬ对行处理后直接用于配置压裂液或与清水按照一定

细菌来源进行了溯源研究ꎮ结果表明:页岩气田比例混合后用于配置压裂液ꎮ各种水源含有一定

的油管及集输系统普遍存在细菌腐蚀问题ꎻ从压细菌ꎬ一旦环境达到细菌的生长条件ꎬ细菌就可能

裂到生产全流程ꎬ配置压裂液的水源、压裂液及返繁殖ꎮ细菌可以导致微生物腐蚀、气田开发环境

排水的水样中均含大量细菌ꎬ细菌的来源包括地酸化、堵塞等问题ꎮ

面和井下ꎮ最后根据页岩气田腐蚀特征和细菌的水力压裂技术是在完成钻井的钻探和安装

来源ꎬ提出了相应的腐蚀控制对策ꎮ后ꎬ将高压液体混合物注入钻井ꎬ使气藏岩层裂

关键:非常规油气田ꎻ页岩气ꎻ腐蚀ꎻ水样ꎻ开ꎬ随着高压液体中的支撑剂进入裂缝后使其保

细菌ꎻ压裂液ꎻ控制对策持开放状况ꎬ从而使得这种水力裂缝成为将油气

ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７２￣７９３２.２０２０.０２.０１０导向钻井的高速通道ꎮ高压液体由水和固体支撑

剂(石英砂)以及化学添加剂组成ꎬ水砂含量一般

０前言为９８％~９９５％(其中砂含量为８％~９％)ꎬ添加

美国是世界上页岩气商业性开发最成功的国剂含量０５％~２％ꎮ添加剂中含酸、减阻剂、缓

家ꎮ２０世纪５０年代ꎬ美国德克萨斯州发展了大尺蚀剂、杀菌剂、ｐＨ值调节、胶凝剂及表面活性剂

度水力压裂法ꎬ１９８６年水平钻探技术和水力压裂等ꎮ

技术首次在美国Ｂａｒｎｅｔｔ页岩气田开采上获得技术某页岩气田天然气主要成分为ＣＨꎬ不含

４

突破ꎬ掀起“页岩气革命”的新篇章ꎬ使美国页岩ＨＳꎬ微含ＣＯꎬ投产初期未采取防腐蚀措施ꎬ井下

２２

气产量呈现出快速增长趋势ꎮ随着水平钻探技腐蚀挂片表面存在小孔腐蚀ꎻ地面集输系统的污

术、水力压裂技术的发展以及天然气价格的快速水管、污水罐和埋地集气管道分别在投产后２１７ꎬ

上升ꎬ页岩气作为一种重要的非常规天然气资源ꎬ１６２ꎬ１３２ｄ发生腐蚀穿孔ꎬ通过对穿孔管道开展的

已成为全球油气资源开发的新亮点ꎮ中国的页岩腐蚀失效分析发现主要穿孔原因为细菌腐蚀和垢

气资源丰富ꎬ资源量为３０万亿~１００万亿立方米ꎬ下腐蚀ꎬ产出水中的氯离子促进了腐蚀穿孔的发

超过其常规天然气资源量ꎬ大致与美国页岩气资生[１￣３]ꎮ

源量相当ꎮ自２０１０年中国形成了页岩气开发第

一个热潮后