油田注水管線防腐措施探討

孫慶華

摘 要：石油能源已經(jīng)成為促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，在人們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用，我國(guó)一直將石油資源開(kāi)發(fā)作為重點(diǎn)工作，但是目前大部分油田已經(jīng)進(jìn)入了開(kāi)采后期，出現(xiàn)了含水量升高的問(wèn)題，油田石油產(chǎn)量逐漸下降，但是我國(guó)目前面臨著資源短缺的難題，加大石油開(kāi)采量非常必要，因此我們采取注水開(kāi)發(fā)的方式對(duì)油田進(jìn)行二次開(kāi)采，對(duì)于這種油田開(kāi)采方式，需要注意的一個(gè)方面就是油田注水管線的腐蝕問(wèn)題，要有效保證石油產(chǎn)量，采取恰當(dāng)?shù)姆栏胧┲陵P(guān)重要。

關(guān)鍵詞：油田開(kāi)采；注水管線；防腐措施

中圖分類號(hào)：TE980 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）20-0173-01

目前，我國(guó)大多數(shù)大型油田都采用注水采油技術(shù)以提高石油產(chǎn)量，但是由于開(kāi)采時(shí)間的延長(zhǎng)，注水質(zhì)量不斷下降，油田注水管線出現(xiàn)了結(jié)垢和腐蝕問(wèn)題，嚴(yán)重影響著油田開(kāi)采和油氣輸送工作的順利進(jìn)行，例如我國(guó)的勝利油田，由于注水管線腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失已達(dá)3億元，因此必須采取注水管線的防腐措施，減小經(jīng)濟(jì)損失，提高油田開(kāi)采效率。

1 影響油田注水管線腐蝕的因素

油田注水管線腐蝕的影響因素主要有以下幾點(diǎn)。

1.1 pH值

如果注水管線環(huán)境pH值≤4，則為酸性環(huán)境，將會(huì)溶解管線表面的氧化物層，酸性介質(zhì)將會(huì)與管線表面直接接觸，造成注水管線的腐蝕問(wèn)題，因此要解決酸蝕問(wèn)題，適當(dāng)提高注入水的pH值是可取的方法，但是其他腐蝕問(wèn)題可能無(wú)法有效解決，采用pH=7的注入水能夠達(dá)到最佳效果。如果注入水為堿性，pH值為10～13，注水管線腐蝕速度會(huì)降低，但是如果pH值繼續(xù)升高，那么仍然存在腐蝕速度較快的問(wèn)題。

1.2 二氧化碳

二氧化碳溶解在水中會(huì)生成酸性物質(zhì)碳酸，會(huì)造成電化學(xué)腐蝕，在注水管線所處的深層地下，地下水中含有大量的二氧化碳，對(duì)諸如油管等地下設(shè)備會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的腐蝕作用，腐蝕效果與二氧化碳濃度呈正比例關(guān)系，二氧化碳濃度越高，腐蝕速度就越快。

1.3 溶解氧

在油田注入水中，少量的溶解氧就能夠產(chǎn)生極強(qiáng)的腐蝕效果，如果注入水中還含有二氧化碳、硫化氫等其他氣體，管線將會(huì)受到更強(qiáng)的腐蝕作用。注入水中氯離子含量、環(huán)境壓力和溫度會(huì)影響氧氣在注入水中的溶解度。

1.4 溫 度

油田注水管線腐蝕速度會(huì)受到溫度的重要影響，在溫度小于80 ℃的環(huán)境中，溫度升高會(huì)造成管線腐蝕速度加快，到達(dá)一定溫度后，腐蝕速度會(huì)減慢。對(duì)于油田注水管線來(lái)說(shuō)，其所處環(huán)境溫度處于0～150 ℃的范圍內(nèi)，會(huì)受到不同程度的腐蝕。

1.5 溶解鹽

在油田注入水中含有氯離子、鈣離子等，由于溶解氧和電導(dǎo)率的共同影響，管線腐蝕速度會(huì)先升高，到達(dá)一定限度后再降低。氯離子能夠吸附在注水管線的金屬表面上，金屬表面會(huì)活化造成腐蝕，并且氯離子的穿透能力較強(qiáng)，能夠加劇注水管線的腐蝕問(wèn)題。

1.6 細(xì) 菌

除了上述幾種因素，注入水中的細(xì)菌同樣會(huì)造成注水管線的腐蝕問(wèn)題，數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)油田注水管線70%的腐蝕問(wèn)題都是由細(xì)菌引起的，能夠造成腐蝕的細(xì)菌有鐵細(xì)菌、腐生菌以及硫酸鹽還原菌等。

2 油田注水管線防腐措施

2.1 選用耐腐蝕金屬材料

選擇特殊合金制作的管材，或者根據(jù)注水管線所處實(shí)際環(huán)境，使用特定材料對(duì)管材表面做一定處理，能夠增強(qiáng)管材的耐腐蝕性。相對(duì)于普通的材料，耐腐蝕管材較高較高，因此選擇耐腐蝕金屬材料要兼顧成本和注水系統(tǒng)實(shí)際狀況，可以使用價(jià)格相對(duì)不高的特殊材料，例如滲鋁鋼，價(jià)格僅比普通鋼材高出一倍左右，但是耐腐蝕性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通鋼材，綜合耐腐蝕性能、經(jīng)濟(jì)成本等多種因素，選用滲鋁鋼是非常恰當(dāng)?shù)姆绞健?/p>

除了滲鋁鋼，還可以采用強(qiáng)度、耐腐蝕性能都較好的低絡(luò)合金鋼。上述耐腐蝕金屬材料在低滲油田中使用能夠獲得優(yōu)秀的防腐效果，在控制成本的同時(shí)提高了生產(chǎn)的安全性。

2.2 注水管線的表面處理

要增強(qiáng)管線的防腐性能，可以在管線表面附加一層特殊材料，這樣腐蝕介質(zhì)就無(wú)法與管線直接接觸，達(dá)到防腐的目的。目前表面處理技術(shù)主要有兩種，即涂層技術(shù)和鍍層技術(shù)。

前者是將防腐材料通過(guò)特殊工藝噴涂到管線表面，通過(guò)隔離腐蝕介質(zhì)和管線達(dá)到防腐的目的，這種技術(shù)成本較低并且技術(shù)簡(jiǎn)單，應(yīng)用比較廣泛。

而鍍層技術(shù)則是采用化學(xué)鍍、電鍍等工藝，將電鍍液中的特殊離子附加到管線表面，增強(qiáng)管線的防腐性能，鍍層技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，成本也不高，防腐效果能夠滿足需求，目前油田注水管線防腐采用的主要是鍍層技術(shù)。

2.3 改變環(huán)境條件

除了上述兩種措施，還有一種未廣泛應(yīng)用于油田開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)，就是改變環(huán)境條件的技術(shù)，一般有化學(xué)方法和物理方法兩類。

化學(xué)方法主要是在油田注入水中加入緩蝕劑、殺菌劑殺滅鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌等細(xì)菌，通過(guò)抑制細(xì)菌增生保護(hù)管線，這種方法比較簡(jiǎn)單，成本也不高，被廣泛應(yīng)用于油田注水。而物理方法則是使用紫外線照射來(lái)殺滅細(xì)菌，降低細(xì)菌活性，保護(hù)管線免受細(xì)菌腐蝕。

3 涂層保護(hù)在油田注水管線防腐中的應(yīng)用

3.1 H87環(huán)氧耐溫涂料

這種涂料專門用于油田的高溫污水腐蝕問(wèn)題，由于涂料中添加了SAT無(wú)機(jī)材料，因此其耐熱性能和隔熱性能都比較優(yōu)秀，在高溫環(huán)境中能夠較好的保護(hù)注水管線，廣泛應(yīng)用于遼河油田、勝利油田等大型油田的注水管線防腐工作中。

3.2 8701環(huán)氧樹(shù)脂涂料

這種涂料主要有改性胺類固化劑、環(huán)氧樹(shù)脂以及助劑、溶劑等組成，8701環(huán)氧樹(shù)脂涂料固化溫度不高，基本不會(huì)產(chǎn)生污染和氣味，耐水性、耐腐蝕性以及耐油耐堿性能都比較優(yōu)秀，應(yīng)用于油田注水管線防腐，取得了較好的效果。

4 結(jié) 語(yǔ)

石油能源已經(jīng)成為促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，在人們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用，我國(guó)一直將石油資源開(kāi)發(fā)作為重點(diǎn)工作，但是目前大部分油田已經(jīng)進(jìn)入了開(kāi)采后期，出現(xiàn)了含水量升高的問(wèn)題，油田石油產(chǎn)量逐漸下降，但是我國(guó)目前面臨著資源短缺的難題，加大石油開(kāi)采量非常必要，因此我們采取注水開(kāi)發(fā)的方式對(duì)油田進(jìn)行二次開(kāi)采，對(duì)于這種油田開(kāi)采方式，需要注意的一個(gè)方面就是油田注水管線的腐蝕問(wèn)題，要有效保證石油產(chǎn)量，采取恰當(dāng)?shù)姆栏胧┲陵P(guān)重要。綜上，針對(duì)油田注水管線的腐蝕問(wèn)題，采取不同的防腐措施能夠獲得不同的防腐效果，因此，必須根據(jù)油田的實(shí)際情況，選擇恰當(dāng)?shù)姆栏胧纳朴吞镩_(kāi)采效果，提高石油產(chǎn)量。

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