分析油田注水采油設(shè)備的腐蝕與防護(hù)

彭幼師

摘要：針對油田注水采油設(shè)備腐蝕原因進(jìn)行科學(xué)的分析，并簡要介紹了油田注水采油設(shè)備的特點(diǎn)，如作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)比較大、成本高、系統(tǒng)復(fù)雜等，提出油田注水采油設(shè)備的腐蝕類型與防護(hù)措施，能夠有效延長注水采油設(shè)備的使用壽命，希望可以給相關(guān)人員提供良好的借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：油田注水采油設(shè)備;腐蝕;防護(hù)

伴隨油田開發(fā)力度的不斷加大，原油含水量逐漸提升，地面輸水與輸油管線，包括井下油管與注水管線出現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。通過對油田注水采油設(shè)備腐蝕狀況進(jìn)行全面的調(diào)查得知，水當(dāng)中的溶解氧與硫化氫，會(huì)對油田注水采油設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。為了有效延長油田注水采油設(shè)備的使用壽命，本文重點(diǎn)研究油田注水采油設(shè)備腐蝕原因與防護(hù)措施。

1油田注水采油設(shè)備的特點(diǎn)分析

油田注水采油技術(shù)難度比較大，操作流程較為復(fù)雜，通常集中在較大面積的平臺(tái)上，一座采油平臺(tái)類似復(fù)雜工廠。油田注水采油設(shè)備具有以下特點(diǎn)：

第一，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)比較大，成本較高，因?yàn)橛吞镒⑺捎驮O(shè)備操作難度較大，具備較大的風(fēng)險(xiǎn)性。

第二，油田注水采油系統(tǒng)復(fù)雜，特別容易發(fā)生腐蝕，受大氣中水蒸氣的影響，增加油田注水采油設(shè)備發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的概率。

2油田注水采油設(shè)備的腐蝕與防護(hù)措施

2.1油田注水采油設(shè)備腐蝕原因

2.1.1縫隙腐蝕

油田注水采油設(shè)備內(nèi)部金屬部件比較多，不同的金屬部件之間存在比較小的縫隙，而縫隙之中的介質(zhì)呈現(xiàn)滯留態(tài)，使得縫隙內(nèi)部的金屬部件發(fā)生腐蝕，此種腐蝕經(jīng)常被人們稱作縫隙腐蝕。因?yàn)橛吞镒⑺艿纼?nèi)部結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜，管道內(nèi)部的金屬表層經(jīng)常出現(xiàn)砂泥與積垢，容易引發(fā)縫隙腐蝕現(xiàn)象^[1]。

2.1.2孔蝕

在油田注水采油設(shè)備表面，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)向深入發(fā)展的腐蝕孔，這些腐蝕孔比較小，又常被人們稱為孔蝕或者點(diǎn)蝕。一般來講，孔腐蝕通常發(fā)生在表面較為鈍化的金屬部件上，碳鋼表層出現(xiàn)孔隙，在含氯離子的水之中，也會(huì)發(fā)生孔腐蝕現(xiàn)象?？赘g現(xiàn)象特別常見，對油田注水采油設(shè)備的安全運(yùn)行產(chǎn)生較大影響。

孔腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生與發(fā)展共分成兩階段，分別是腐蝕孔的成核與腐蝕孔生長，若金屬部件位于腐蝕介質(zhì)當(dāng)中，因?yàn)榻橘|(zhì)內(nèi)部的活性陰離子能夠有選擇性的直接吸附于金屬鈍化膜之上，和鈍化膜陽離子有效結(jié)合，會(huì)形成可溶性的氯化物質(zhì)，在新露出基底金屬表層形成較小的腐蝕坑，這些腐蝕坑被人們稱作腐蝕核。腐蝕核通常在鈍化金屬表層形成。通常情況下，腐蝕核會(huì)快速長大，由于腐蝕核位置的金屬呈現(xiàn)陽性，電流高度集中，其周圍的膜成為陰極，使得金屬溶解速度不斷加快，金屬部件的表面形成較大的腐蝕孔。

2.1.3電偶腐蝕

若不同電極與電位的異種金屬與合金在同一種電解質(zhì)溶解當(dāng)中相互接觸時(shí)，因?yàn)楦g電位不相等，電偶電流呈現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)，電位比較低的金屬，其溶解速度不斷加快，電位比較高的金屬，其溶解速度不斷下降，就會(huì)出現(xiàn)電偶腐蝕現(xiàn)象。出現(xiàn)電偶腐蝕現(xiàn)象的主要原因是兩種不同電極形成宏觀原電池引發(fā)的腐蝕。

2.1.4磨損腐蝕

因?yàn)楦g性流體與金屬表層出現(xiàn)相對運(yùn)動(dòng)，金屬局部腐蝕速度不斷加快，此種現(xiàn)象被人們稱作磨損腐蝕。引發(fā)磨損腐蝕的主要原因的介質(zhì)發(fā)生變化，在油田注水管道當(dāng)中，尤其是彎頭與閘門等部位，均會(huì)引發(fā)磨損腐蝕。油田注水采油設(shè)備磨損腐蝕類型主要分為兩種，分別是空泡腐蝕與湍流腐蝕等^[2]。

2.2油田注水采油設(shè)備腐蝕防護(hù)方案

為了保證油田注水采油設(shè)備的可靠運(yùn)行，防止設(shè)備出現(xiàn)大面積腐蝕，相關(guān)人員要做好污水處理工作，避免油田設(shè)備出現(xiàn)大面積的腐蝕?？梢詫λ|(zhì)進(jìn)行全面改善，在弱酸性水當(dāng)中加入適量的堿性物質(zhì)，提升其PH，運(yùn)用密閉隔氧技術(shù)，密封好之后，做好細(xì)菌腐蝕防護(hù)工作，需要投入適量的殺菌劑，防止SRB的快速生長。

針對注水與集輸管線，要采用內(nèi)部防腐方案，不斷提升油田注水采油設(shè)備的焊接質(zhì)量，焊接完畢后，需要進(jìn)行探傷處理。對于舊的管線，要做好日常清洗工作，避免發(fā)生大面積的腐蝕。油井環(huán)形空間，需要投入適量的殺菌緩蝕阻垢劑。在油田注水采油設(shè)備的回水管線當(dāng)中，需要采用科學(xué)的內(nèi)防腐方案，可采用玻璃鋼管線^[3]。

除此之外，相關(guān)人員還要特別注意以下問題：

第一，科學(xué)選擇金屬材料。結(jié)合油田注水采油設(shè)備的運(yùn)行情況，科學(xué)選擇金屬材料，減少腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)。例如，注水系統(tǒng)當(dāng)中的回水管線與注水供應(yīng)管線，均可采用玻璃鋼管線，主要是由于玻璃鋼管線具有良好的抗腐蝕性能，而且材料相容性較好，能夠減少電偶腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

第二，做好金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。通過妥善設(shè)計(jì)金屬結(jié)構(gòu)，能夠避免殘留液腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)，防止沉積物出現(xiàn)大面積腐蝕，盡量采取焊接結(jié)構(gòu)，防止形成縫隙腐蝕現(xiàn)象。不斷降低金屬焊接過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力與殘余應(yīng)力，減少應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)。

第三，妥善使用覆蓋層。在油田注水采油設(shè)備當(dāng)中，覆蓋層占據(jù)重要地位，能夠?qū)⒏g性介質(zhì)和金屬有效隔離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)防腐蝕目標(biāo)。覆蓋層要具備良好的附著力，孔隙率比較小，其物理機(jī)械性能較為突出，厚度與均勻性符合相關(guān)規(guī)定要求。

第四，加強(qiáng)陰極保護(hù)。陰極保護(hù)是現(xiàn)階段國內(nèi)外認(rèn)為最為經(jīng)濟(jì)有效的防腐措施，一般來說，陰極保護(hù)系統(tǒng)主要分為兩種，分別是外加電流和犧牲陽極等^[4]。

第五，添加適量的緩蝕劑。緩蝕劑保護(hù)作為油田控制金屬腐蝕的核心措施，如果采取緩蝕劑保護(hù)方法，能夠防止油田注水采油設(shè)備出現(xiàn)大面積的腐蝕。因?yàn)楦g介質(zhì)具有多樣性與復(fù)雜性的特點(diǎn)，所以，在選擇緩蝕劑的過程當(dāng)中，要結(jié)合外部的介質(zhì)條件，科學(xué)選擇緩蝕劑，進(jìn)而獲得良好的防腐效果。

3結(jié)束語：

綜上，通過對油田注水采油設(shè)備的腐蝕與防護(hù)措施進(jìn)行有效分析，例如科學(xué)選擇金屬材料、做好金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作、妥善使用覆蓋層、加強(qiáng)陰極保護(hù)等等，能夠保證油田注水采油設(shè)備的安全運(yùn)行，降低其出現(xiàn)大面積腐蝕現(xiàn)象的概率。

參考文獻(xiàn)：

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