油井系统的腐蚀轻重，与油井产出液的综合含水量密切相关。这是油井腐蚀的一个突出特点。开发初期，含水率低，油井系统的腐蚀并不严重，随着含水量的升高，腐蚀日益加剧。油井系统腐蚀的另一个特点是，腐蚀主要存在于井的中、下部，上部腐蚀较轻。油井系统腐蚀的特点之三是，腐蚀严重部位主要是油管丝扣、抽油杆丝扣、井下凡尔球和球座。

1油管腐蚀机理研究

(l)氧腐蚀

在油水井的环空中存在着一定量的水分、Cl一及溶解氧等，从而使油管外壁浸泡在这些腐蚀介质中，发生了氧腐蚀。其腐蚀机理如下:在油管(碳钢)表面上均或多或少地存在着不完整的氧化皮，硫化物夹杂(如硫化锰)等，如果还存在着氧及水(或潮湿气氛)，这种条件下碳钢表面可产生点蚀(或孔蚀)。

 (2)CO2腐蚀

油井产出水中含有一定量的CO2，CO2是一种易溶干水的酸性气休，在常温常压下，饱和溶解度为1000mg/L。温度上升，溶解度下降，压力升高，溶解度增大。CO2溶于水生成碳酸，使介质的pH值降低，促进氢去极化的发生，引起腐蚀加剧，腐蚀产物一般以FeCO3形式存在。

 (3)硫化氢腐蚀

当油井含硫量大于4%时，就会产生硫磺堵塞，当地层中含有H2S时，对设备的腐蚀破坏加重，H2S可使硬度超过HRC22的钢材遭受腐蚀，疲劳破坏。H2S含量为5mg/L时，几分钟内即引起井下管串断裂，当环境的pH值低于9时，硫化物腐蚀开裂更加突出。赫金斯指出，环境中含有0.1mg/L的H2S时也会造成HRC29钢开裂。

原油中硫化氢的存在可引起各种类型的腐蚀，主要有氢鼓泡、氢脆及硫化物应力腐蚀破裂。

a.氢鼓泡:硫化氢电化学腐蚀，产生的氢原子在向钢材内部扩散过程中，遇到裂缝、空隙、晶格层间错断，夹杂或其它缺陷，原子氢的体积是氢原子的20倍，这样将造成极大的压力(可高达数百个大气压)，致使低强度钢或软钢发生氢鼓泡。

b.氢脆:渗入钢材的氢会使强度或硬度较高的钢材晶格变形，致使钢材韧性变差，甚至钢材内部引起微裂纹使钢变脆。氢脆只对高强度的钢材有影响。

c.硫化物应力腐蚀开裂:在拉应力或残余张力加速下，钢材氢脆微裂发展，直至钢材开裂。

(4)微生物腐蚀

油田注水系统和注水层中的微生物腐蚀堵塞，实际上是电化学腐蚀的特殊形式。注水微生物一般分为厌氧微生物和好氧微生物。厌氧微生物的主要代表是硫酸盐还原菌，好氧微生物主要代表硫细菌、铁细菌和腐生菌。实践证明上述细菌对注水油层造成的危害最大。

①厌氧微生物一硫酸盐还原菌((SRB)

SRB是在缺氧和含水条件下出现，主要营养物是天然有机物质分解而得的简单有机酸和氢分子。当硫酸盐还原成H2S时，营养物氧化形成的H2S则是SRB造成侵害的主要物质。在油由注水系统中，其严重后果是:

a.在缺氧的条件下铁的腐蚀(厌氧腐蚀);

b.非晶质硫化铁沉淀造成堵塞，减少注水井的注水量;

c.H2S污染燃料气和储存的原油。

硫酸盐还原菌引起腐蚀的另一个主要问题是它能消耗金属表面腐蚀电池阴极区上的氢，起到极化剂的作用，促使阳极区金属被氧化，生成Fe(0H)3和FeS的沉积，在一定条件和环境下造成对注水油层的孔道堵塞，使注水层吸水能力下降。在这一过程中，菌体造成对注水层直接的堵塞并不是主要的。

②好氧微生物

好氧微生物的危害菌包括铁细菌、腐生菌、硫细菌等。这些细菌只有在游离氧的条件下存在。

a.铁细菌 在有氧有铁的地方存在。它是以低铁盐为营养物，把二价铁离子变成三价铁化合物一氢氧化铁贮存于皮鞘的胶质物中，所以它的残体及菌落都能起到堵塞作用。并由于消耗二价铁离子，使产生二价铁离子的化学反应加剧，加快了腐蚀作用。铁细菌成丝状存在，可达几厘米长，它们在水下易于繁殖，最适宜生长的pH值约为6一8，温度约为24°C。

b.腐生菌 腐生菌不是单一的菌种，只要有微量的氧就能繁殖。在腐生菌存在的地方就有细菌粘液存在，这种粘液和污泥中的原油、腐蚀产物、垢粘在一起形成的细菌粘泥附着在管线和设备上，加大水流摩阻，是堵塞管线和注水井的重要原因，因为粘泥底下易产生SRB，菌落形成的粘质膜会腐蚀金属，堵塞孔道或使水质发臭。腐生菌的腐蚀过程是铁细菌或粘泥菌在钢铁表面形成很大的菌落，同时结瘤，促使产生氧的浓差电池腐蚀。由于污垢增加，造成内部缺氧条件，SRB开始繁殖、分解硫酸盐产生H2S，生成Fe2S3，这种由腐生菌和SRB共同作用的细菌瘤，表面为红褐色的硬壳，里面是黑色的糊状物。

c.硫细菌 硫细菌主要是硫杆属的细菌，它们可以把硫、硫代硫酸盐、亚硫酸盐和几种连多硫酸盐氧化成硫酸盐，同时产生强酸。在有氧环境下，最适宜生长的温度为25°C一30°C，在50一60℃时就可以杀死这些细菌。一些研究认为:菌量的变化有一定的内在联系。一方面由于铁细菌或腐生菌消耗了溶解在水中的氧气，给厌氧性SRB造成了厌氧条件，从而使其强烈地发育起来。另一方面，铁细菌释放的能量又可以将水和c同化成有机物(见公式3)，以供其本身和其它类群的细菌生长繁殖，从而铁细菌、腐生菌和SRB在水淹油层中顽强而旺盛地生长繁殖。

2油管防腐技术

1、高合金耐腐蚀管材

使用高合金耐腐蚀材料，不仅可以延长其使用寿命，而且可以避免突然的井下事故。

近10年来，日本川崎制铁公司开发出耐酸性气体高强度油井管和高耐腐蚀13Cr油井管，以及添加了Mo、Ni的HP13Cr钢系列钢管等。

2、保护层防腐技术

在金属表面上涂上保护层从而防止腐蚀的方法。按保护层材料的不同可分为金属保护层和非金属保护层，非金属保护层又分为衬里和涂料两大类。非金属衬里在金属表面衬以橡胶、塑料、玻璃钢、耐酸瓷板、辉绿岩板、玻璃板、石墨等板料以达到保护金属免受介质腐蚀的目的;涂料可分为油基漆和树脂基漆两类，它是通过一定的涂覆方法涂覆在金属表面，经过固化而形成薄膜，从而保护金属免遭腐蚀。金属保护层按施工方法不同分为电镀、喷镀、化学镀、扩散渗透法、热敷法、碾压法及衬里。按保护层金属与基体金属之间的电位关系分类，可分为阳极保护层和阴极保护层。最常用的涂料有沥青漆、防锈油漆、酚醛树脂漆、环氧一酚醛漆、环氧树脂涂料、过氯乙烯漆、吠喃树脂涂料、聚氨基基甲酸酷涂料、无机富锌漆及近年来发展的各种塑料涂料等。电镀法主要有镀锌、镀镍和镀铬法等，热扩散法主要有渗氮、渗铬、渗铝、渗钦、渗氮、渗硅、渗碳和渗硼等。

3、玻璃钢及复合管

玻璃钢质轻高强，具有优异的耐腐蚀性，绝热性好，流体阻力小，运输安装简便，使用寿命长。目前胜利油田采出水腐蚀较严重的地区、污水站大都采用或更换为玻璃纤维增强塑料管(包括PVC/FRP等更为经济的复合管)。近年来，各种形式的钢塑复合管(PP、PE、PvC、PTFE等内衬塑料管、钢骨架塑料管、尼龙管等)在油田的试用和应用也日趋扩大。但无论是玻璃钢还是其它复合管，也还存在或多或少的问题。因地制宜的使用才能带来效益。