油田地面工程腐蝕與防護(hù)技術(shù)研究

袁雄標(biāo)（中石化華北油氣分公司采油一廠， 甘肅 慶陽(yáng) 745000）

油田地面工程腐蝕與防護(hù)技術(shù)研究

袁雄標(biāo)（中石化華北油氣分公司采油一廠， 甘肅 慶陽(yáng) 745000）

目前，油田集輸管線結(jié)垢、腐蝕嚴(yán)重，尤其是前期未采取系統(tǒng)性的防腐防垢措施，致使集輸管線腐蝕、結(jié)構(gòu)現(xiàn)象非常嚴(yán)重。本文對(duì)井筒、集輸系統(tǒng)、采出水處理及回注系統(tǒng)腐蝕及除垢防垢工藝進(jìn)行了分析研究，并提出了防護(hù)措施，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明效果良好。

油田地面工程；腐蝕；防護(hù)

1 井筒的腐蝕與防護(hù)技術(shù)

（1）優(yōu)選藥劑，連續(xù)加藥 針對(duì)油井井筒腐蝕現(xiàn)象，及油管桿腐蝕情況與水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，優(yōu)選采用阻垢緩蝕一體劑，并及時(shí)調(diào)整加藥濃度，同時(shí)采用連續(xù)加藥裝置對(duì)增壓站或單井進(jìn)行連續(xù)加藥。阻垢緩蝕一體劑主要由有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸鹽等組成，是一種較好的分散性緩蝕阻垢劑，熱化學(xué)穩(wěn)定性好，具有離子交換，吸附、螯合、絮凝、分散等作用，適用于油水井防腐、阻垢。

（2）采用內(nèi)襯油管 針對(duì)部分油井油管腐蝕、結(jié)垢嚴(yán)重的問(wèn)題，采用內(nèi)襯油管。NHDPD抗磨抗腐內(nèi)襯油管由內(nèi)外兩部分組成，外管是Φ73mm普通油管，內(nèi)襯套由高密度聚乙烯材料制成，具有耐磨、防腐的技術(shù)特點(diǎn)，適合偏磨、腐蝕嚴(yán)重的油井。目前我廠共18口井下入內(nèi)襯油管，使用效果較好，有效緩解了管柱的偏磨、腐蝕問(wèn)題。

2 集輸系統(tǒng)腐蝕與防護(hù)技術(shù)

（1）緩蝕劑性能評(píng)價(jià)，優(yōu)選緩蝕劑配方 對(duì)不同配方緩蝕劑進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，優(yōu)選最佳配方，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)使用。

（2）調(diào)節(jié)鍋爐冷凝水pH值 針對(duì)聯(lián)合站過(guò)濾冷凝水pH值偏高的問(wèn)題，通過(guò)在鍋爐進(jìn)水系統(tǒng)中添加氨水調(diào)節(jié)pH，將給水pH值調(diào)節(jié)在9左右。氨水進(jìn)入鍋爐后會(huì)隨著蒸汽一起進(jìn)入換熱管道，在管線內(nèi)形成保護(hù)膜，阻止腐蝕的發(fā)生，回水中因弱酸腐蝕產(chǎn)生的高鐵含量也迅速降低，水質(zhì)變清，冷凝回水的回收利用，還提高了鍋爐補(bǔ)給水溫度，減少水中的含氧量，形成一個(gè)良性的循環(huán)。

通過(guò)加氨水調(diào)節(jié)鍋爐補(bǔ)給水pH值，運(yùn)行一個(gè)月后，冷凝回水水質(zhì)指標(biāo)已達(dá)到回收利用標(biāo)準(zhǔn)，可以回收利用，同時(shí)也提高了鍋爐補(bǔ)給水的溫度，降低了水中含氧量，減輕了管線的腐蝕。

3 采出水處理及回注系統(tǒng)的腐蝕與防護(hù)技術(shù)

在產(chǎn)出水處理系統(tǒng)的腐蝕防護(hù)方面主要技術(shù)為。

①采出水處理系統(tǒng)過(guò)濾器及其配管內(nèi)壁涂防腐層進(jìn)行防腐處理。②三相分離器、儲(chǔ)油罐進(jìn)行犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)技術(shù)，采用鋁合金犧牲陽(yáng)極作為犧牲陽(yáng)極材料，對(duì)裝置進(jìn)行陰極保護(hù)防腐處理。③在污水處理系統(tǒng)處理前端加緩蝕劑減緩腐蝕。

采出水回注系統(tǒng)防腐主要是使用玻璃鋼油管，采出水回注過(guò)程中，由于回注井井筒存在腐蝕、結(jié)垢現(xiàn)象，容易造成注入壓力升高、注入困難的問(wèn)題。玻璃鋼油管具有耐腐蝕、重量輕、抑菌抗蛀、耐磨好、內(nèi)壁光滑等優(yōu)點(diǎn)，在回注井檢管時(shí)將原井鋼制油管更換為玻璃鋼油管，目前共更換玻璃鋼油管回注井共2口，已正常使用1年，注入壓力降低，使用效果較好。

4 除垢防垢工藝技術(shù)

4.1 確定油田集輸水型

①通過(guò)對(duì)集輸系統(tǒng)水型進(jìn)行化驗(yàn)分析，含硫酸根離子井54口，含鋇離子井93口，通過(guò)關(guān)?；蜣D(zhuǎn)撈油低效含硫酸根、鋇離子井52口。②增壓站打液點(diǎn)結(jié)垢成份以硫酸鹽垢為主，通過(guò)對(duì)油井水型進(jìn)行分析，H9井區(qū)2014年下半年投產(chǎn)井中部分井含有硫酸根離子，與其它打油井原油或集輸井來(lái)液配伍，在打液管線及閥組處易形成硫酸鹽垢。

4.2 除垢工藝

（1）優(yōu)選阻垢劑配方 ①通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用阻垢劑配方進(jìn)行評(píng)價(jià)優(yōu)化，提高阻垢效果。②對(duì)支線含硫酸根離子井不斷優(yōu)化加藥濃度，確定最佳濃度為100PPm，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明鈣鎂離子濃度明顯提高，對(duì)應(yīng)油井回壓未見(jiàn)明顯上升，結(jié)垢速率得到控制。

（2）根據(jù)垢成份優(yōu)化酸液配方，進(jìn)行酸洗除垢 取三份集輸系統(tǒng)管線垢樣進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，在室溫靜態(tài)條件下，分別用濃度為4%、8%、12%的鹽酸100ml，靜置90min浸泡反應(yīng)，然后測(cè)算溶垢率。在酸濃度分別為4%、8%、12%時(shí)，溶垢率分別為16%、37%、49%。通過(guò)溶垢實(shí)驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)結(jié)垢情況，為防止清洗過(guò)程中發(fā)生垢堵，首先用濃度為5%鹽酸對(duì)管線進(jìn)行預(yù)處理，然后用濃度為12%鹽酸+2%氫氟酸進(jìn)行清洗除垢。通過(guò)優(yōu)化酸液配方進(jìn)行酸洗后效果明顯。

（3）開(kāi)展空穴射流除垢試驗(yàn) H三增鍋爐盤(pán)管施工前結(jié)垢厚度約1.5cm，理論垢量0.21m3，通過(guò)空穴射流除垢技術(shù)除垢約0.2m3，除垢率達(dá)到95%以上，與除垢前參數(shù)相比，除垢前盤(pán)管進(jìn)出口壓差0.2MPa，除垢后壓差降至0.06MPa；除垢前換熱溫度14℃，除垢后換熱溫度提高至27℃，換熱溫度提高13℃，除垢效果明顯。

（4）結(jié)垢趨勢(shì)預(yù)測(cè)及監(jiān)測(cè) 通過(guò)處理前后水樣數(shù)據(jù)全分析，計(jì)算飽和指數(shù)和穩(wěn)定指數(shù)，處理前后飽和指數(shù)由0.52降至0.19，穩(wěn)定指數(shù)由5.77上升至6.06，表明結(jié)垢趨勢(shì)得到有效控制。

通過(guò)掛片監(jiān)測(cè)結(jié)垢速率，加阻垢劑后各支線結(jié)垢速率均下降。

5 應(yīng)用情況

2015年2月開(kāi)始全面加注緩釋劑，加藥濃度50PPm，加藥之前各站平均總鐵含量30.6mg/l，4～6月份平均總鐵含量降至11.4mg/l，掛片監(jiān)測(cè)聯(lián)合站腐蝕速率仍然偏高，8月上調(diào)加藥濃度至80PPm，10月份監(jiān)測(cè)平均總鐵含量降至7.2mg/l。

2015年7月對(duì)4個(gè)增壓站出口取樣，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示增壓站年平均動(dòng)態(tài)腐蝕速率均在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)0.076mm/a以內(nèi)。

［1］王兵，李長(zhǎng)俊，朱偉，等.結(jié)垢及除垢技術(shù)在管道中的應(yīng)用研究［J］.石油化工腐蝕與防護(hù)，2008，28（1）：28-30.