勝利油田地面集輸系統(tǒng)腐蝕狀況分析

鄭重 劉清華 楊向蓮 徐英彪(勝利石油管理局質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所)

一、概 況

勝利油田自1964年開始，已先后投入開發(fā)64個油田，形成了年產(chǎn)原油2650萬噸的能力，已累計(jì)生產(chǎn)原油6.92億噸。目前勝利油田共建有53座聯(lián)合站、53座污水站，71座接轉(zhuǎn)站，擁有油罐252座，各種污水緩沖過濾罐720座，建成各種地面管線2萬多公里，橫跨28個縣市。隨著油田開發(fā)進(jìn)入中后期，勝利油田像其它老油田一樣，地面集輸系統(tǒng)的內(nèi)外腐蝕越來越嚴(yán)重，管道穿孔、油罐破裂事故不斷發(fā)生，成為制約油田持續(xù)發(fā)展的主要因素。

二、勝利油田地面集輸系統(tǒng)的腐蝕狀況

隨著勝利油田30多年的開發(fā)，大部分管道設(shè)備都接近甚至超過金屬的疲勞極限，在較高流速的泥砂沖刷下，在高溫、高礦化度污水及硫酸鹽還原菌的腐蝕作用下，加劇了管道的內(nèi)腐蝕。加上勝利油田地處濱海地區(qū)，土壤含鹽量高，對金屬管道的外壁腐蝕也很嚴(yán)重。在強(qiáng)腐蝕區(qū)新建的鋼管道，3～6個月就開始腐蝕穿孔，1～2年就報(bào)廢重建。初步統(tǒng)計(jì)，全油田金屬管道因腐蝕造成的年更換率2.5%，每年至少更換400多公里管線，因管線腐蝕更換，年少產(chǎn)原油1.6×104噸，兩項(xiàng)合計(jì)，每年損失6000萬元。僅1999年油田更換各種管道耗資2.1億元人民幣。1997-1999年有6座罐因腐蝕而發(fā)生破裂事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

隨著勝利油田30多年的開發(fā)，大部分管道設(shè)備都接近甚至超過金屬的疲勞極限，在較高流速的泥砂沖刷下，在高溫、高礦化度污水及硫酸鹽還原菌的腐蝕作用下，加劇了管道的內(nèi)腐蝕。加上勝利油田地處濱海地區(qū)，土壤含鹽量高，對金屬管道的外壁腐蝕也很嚴(yán)重。

三、勝利油田地面集輸系統(tǒng)的腐蝕原因

1、集輸系統(tǒng)中污水含有的 H2S，CO2、H+、CL—、溶解氧等腐蝕性物質(zhì)產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕。

勝利油田目前綜合含水已達(dá)90%，日產(chǎn)污水近80×104m3,2萬多公里的地面管線中原油集輸、污水、注水管線占85%。注入水中，含油污水占90%以上，這樣油田地面生產(chǎn)管線中的主要部分，基本是一個含油污水系統(tǒng)。

由于油田采出水的性質(zhì)極為復(fù)雜，東辛、廣利油田的采出污水總礦化度均在2.3×104mg/l以上，有的達(dá)到5.7×104mg/l，氯離子含量達(dá)到3×104mg/l，還有溶解氧，二氧化碳，硫化物等腐蝕性極強(qiáng)的物質(zhì)和硫酸鹽還原菌，使得污水對管道內(nèi)壁的腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重。

2、流動流體的力學(xué)作用產(chǎn)生的沖刷腐蝕。

在較高的流速下，采出液中包含的泥砂、不溶性鹽等固體顆粒共同作用，對管道設(shè)備產(chǎn)生的磨蝕，管道幾何尺寸變化引起的湍流腐蝕等。 而且砂的組分也有了明顯變化，由初期粘土礦物變?yōu)橐陨皫r骨架顆粒為主的砂粒,SiO2含量明顯提高，據(jù)砂樣檢測報(bào)告,目前SiO2含量在0.8‰以上。砂磨現(xiàn)象變得越來越嚴(yán)重，在管道底部有明顯的溝槽，在高溫、高礦化度污水的腐蝕影響下，加速了管線的穿孔。在勝利油田受“砂害”影響的大部分是出砂嚴(yán)重的單井管線，聯(lián)合站、接轉(zhuǎn)站的井排來油匯管，分離器的進(jìn)出口及外輸泵出口匯管。

3、埋地管道與儲罐底板由于土壤、微生物、雜散電流等引起的外腐蝕。

勝利油田大部分地區(qū)位于渤海灣海濱平原，多為近代黃河沖擊海相沉積而成，屬濱海鹽漬土壤，土壤含鹽以氯化物為主。氯離子含量最高可達(dá) 5225.5mg/l,土壤電阻率低，一般都在20Ω.m，地下水位高，一般為1～3米。通過腐蝕試驗(yàn)站試片埋沒測得的腐蝕速度，為大慶地區(qū)的8倍，四川的36倍。按土壤腐蝕性標(biāo)準(zhǔn)判斷，勝利油田屬極強(qiáng)腐蝕區(qū)。

四、腐蝕控制技術(shù)在勝利油田的應(yīng)用

勝利油田開發(fā)30多年來，在油田腐蝕控制領(lǐng)域開展并進(jìn)行了大量的工作，根據(jù)油田開發(fā)各個時期、不同區(qū)塊、不同生產(chǎn)介質(zhì)的腐蝕特點(diǎn)，不斷研究，開發(fā)和應(yīng)用防腐新技術(shù)，新材料和新工藝。經(jīng)過30余年發(fā)展，現(xiàn)已初步形成了：

1、污水處理及回注系統(tǒng)密閉隔氧，配套投加化學(xué)藥劑技術(shù)

2、鋼質(zhì)管道容器內(nèi)涂內(nèi)襯工藝技術(shù)

3、使用非金屬耐蝕材料

4、鋼質(zhì)管道容器涂層加陰極保護(hù)的外防腐技術(shù)

5、防腐保溫相結(jié)合的絕緣技術(shù)（泡沫夾克管）

6、站內(nèi)區(qū)域性陰極保護(hù)技術(shù)

7、井口多相流除砂、接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站除砂洗砂技術(shù)

五、地面集輸系統(tǒng)腐蝕控制技術(shù)的發(fā)展和方向

油田的防腐工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，因此必須系統(tǒng)的抓，從設(shè)計(jì)、施工技術(shù)配套、維護(hù)管理等每一個環(huán)節(jié)都應(yīng)給予足夠的重視，只有如此才能有效的提高油田腐蝕控制技術(shù)的整體水平。從發(fā)展來看，采用先進(jìn)技術(shù)、提高質(zhì)量、降低成本是今后腐蝕控制及配套技術(shù)的方向。