采油集輸系統(tǒng)腐蝕防護技術(shù)的思考

文/李赫 楊承掏，長慶油田第七采油廠山城作業(yè)區(qū)

由于當我國許多油田采用注水開發(fā)的形式，因此一旦注入水與標準要求不相符，不僅會使得注水管道缺乏足夠的剩余強度與承載能力，加劇管道的腐蝕速度，同時也會直接影響采油集輸系統(tǒng)的使用壽命和正常運行。因此本文將通過結(jié)合具體腐蝕案例，對采油集輸系統(tǒng)腐蝕防護技術(shù)進行簡要分析研究，希望能夠為相關研究人員提供必要參考。

1 采油集輸系統(tǒng)的腐蝕問題

1.1 管線腐蝕

現(xiàn)階段在我國處于運行狀態(tài)的采油集輸系統(tǒng)當中，管線腐蝕是其比較常見的一種腐蝕問題[1]。譬如說在某集輸干線當中，其在管線正式投產(chǎn)運行的五年間已經(jīng)累積出現(xiàn)了25次腐蝕穿孔，且部分管線位置的腐蝕速率達到了14mm/a。根據(jù)工作人員的觀察發(fā)現(xiàn)，在管線中部以下的位置處比較容易出現(xiàn)腐蝕穿孔，最大穿孔的直徑甚至超過30mm，而在管線的焊縫位置處則鮮少會出現(xiàn)穿孔。經(jīng)過研究表明，由于該集輸干線每天至少需要輸送800m3的液量，流速大約為每秒0.2m，并且產(chǎn)出水當中含有大量的硫酸鹽還原菌，進而對管線造成了腐蝕。

1.2 三相分離器腐蝕

在采油集輸系統(tǒng)當中，三相分離器也是腐蝕問題頻繁發(fā)生的“重災區(qū)”。在某集輸干線中，發(fā)現(xiàn)三相分離器經(jīng)常容易出現(xiàn)腐蝕穿孔的問題，隨后工作人員通過安裝監(jiān)測裝置對導致三相分離器出現(xiàn)腐蝕穿孔的原因進行探查。根據(jù)監(jiān)測裝置獲取的結(jié)果顯示，其安裝在聯(lián)合站三相分離器內(nèi)部的五個監(jiān)測裝置所測得的平均腐蝕速率為0.405mm/a，最高腐蝕速率超過了0.6mm/a，根據(jù)工作人員的觀察發(fā)現(xiàn)，在三相分離器的中部和下部位置處腐蝕問題最為嚴重，不僅腐蝕痕跡十分明顯，同時還擁有眾多穿孔以及即將穿孔的腐蝕坑。

1.3 集輸干線介質(zhì)腐蝕

有研究人員通過在分離器水出口管線位置處設置若干監(jiān)測點，對采油集輸干線的地層產(chǎn)出水的腐蝕性進行檢測，同時在檢測腐蝕速率的過程中運用試件失重法，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)出水當中的鎂離子含量高達429mg/L，氯離子和鈣離子的含量則分別為37461mg/L和4714mg/L。不僅如此，經(jīng)過進一步檢測后發(fā)現(xiàn)產(chǎn)出水的酸堿值為6，總礦化度為65033，含有微量的硫化氫，二氧化碳的含量接近40mg/L,并且含有103個/mL硫酸鹽還原菌，從而加劇了分離器出水口的腐蝕速率。

2 采油集輸系統(tǒng)腐蝕防護技術(shù)

2.1 Ni-P合金防護鍍層

為了能夠有效增強采油集輸系統(tǒng)的防腐蝕能力，有必要結(jié)合實際情況對其采用有效的腐蝕防護技術(shù)。首先，針對在采油集輸系統(tǒng)當中已經(jīng)出現(xiàn)完全腐蝕，無法繼續(xù)正常使用的集輸干線，需要及時對其進行更換，避免進一步擴大腐蝕穿孔范圍。此外，根據(jù)相關研究數(shù)據(jù)顯示，通過在碳鋼表面電鍍一層厚度在15mμm的Ni-P防護層，將其浸泡在硫化鈉與鹽酸反應下生成的硫化氫溶液中，發(fā)現(xiàn)雖然隨著時間的推移，防護層出現(xiàn)了腐蝕情況，并且在144個小時之后，防護層的表面出現(xiàn)了點蝕情況，但總體來說其仍然具有較高的抗腐蝕性能，并且只有在管線長時間與大量含硫化氫的污水相接觸，才會出現(xiàn)輕微的點蝕情況。因此在采油集輸系統(tǒng)當中，可以視情況在比較容易出現(xiàn)腐蝕穿孔的管線位置處采用電鍍 Ni-P合金防護鍍層的管線，進而有效增強采油集輸管線的耐腐蝕能力。

2.2 采用防腐涂層涂料

如果污水中的硫化氫含量相對比較低，則通過直接加投殺菌劑等藥劑即可起到良好的腐蝕防護效果[2]。而如果污水中的硫化氫含量相對較大，且氯離子和溶解二氧化碳的含量較高，則應當通過電解的方式在將污水中的硫化氫含量降至最低之后，再添加硫化氫處理劑對其進行徹底清除，隨后添加投放藥劑即可。針對采油集輸系統(tǒng)當中的油管與油桿，則可以通過集合實際情況，采用噴涂的方式在其表面噴涂厚度在800μm左右的二氧化碳內(nèi)土層涂料或是含有環(huán)氧粉末的抗硫化氫涂料，從而有效提升油管、油桿等抗硫化氫的性能。

2.3 內(nèi)補口技術(shù)

考慮到在采油集輸系統(tǒng)當中比較容易出現(xiàn)腐蝕穿孔問題的管道，有相當一部分管徑比較小，對其進行內(nèi)補口存在較大的難度。因此可以通過積極從國外發(fā)達國家和地區(qū)引進智能內(nèi)補口設備，通過參照國內(nèi)成型，在自動掃描檢測補口情況并確定具體補口位置之后，自動使用聚乙烯、聚丙烯防腐粘帶作為補口。同時結(jié)合實際情況還可以在此基礎上噴涂無溶劑液態(tài)環(huán)氧涂料，進而有效完成內(nèi)襯管接補口，確保采油集輸系統(tǒng)能夠具有良好的腐蝕防護性能。

3 結(jié)束語

通過本文對采油集輸系統(tǒng)腐蝕防護技術(shù)的分析可知，目前我國正在運行的采油集輸系統(tǒng)比較容易出現(xiàn)包括管線腐蝕、三相分離器腐蝕和集輸干線介質(zhì)腐蝕等在內(nèi)的各種腐蝕問題。因此需要工作人員通過結(jié)合實際情況，對已經(jīng)被徹底腐蝕無法繼續(xù)使用的管線管柱等進行及時更換，同時通過靈活采用內(nèi)部口技術(shù)，選用具有較高防腐性能的材料并對系統(tǒng)管線進行噴涂防腐材料等處理，從而有效增強采油集輸系統(tǒng)的防腐蝕能力，為采油集輸系統(tǒng)的長久、穩(wěn)定運行提供堅實保障。

[1]李敬，代慶湘，廖如剛.清河采油廠廣北區(qū)塊防腐防垢技術(shù)探討[J].江漢石油職工大學學報.2016.

[2]于志勇.乾安采油廠集輸系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢防護技術(shù)研究[D].東北石油大學，2012.