原油集輸系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢因素與防治對策探討

王碧玉

（大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠工藝研究所，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

油田開發(fā)初期配套的設(shè)施已經(jīng)無法滿足后續(xù)使用要求，腐蝕結(jié)垢現(xiàn)象較為突出，為此，要針對其實(shí)際應(yīng)用要求落實(shí)修復(fù)機(jī)制，避免堵塞造成經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。

1 原油集輸系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢產(chǎn)生原理

1.1 不相容原理

受到化學(xué)性質(zhì)的影響，兩種化學(xué)不相容液體混合，因?yàn)榇嬖诓煌愋碗x子亦或是不同質(zhì)量濃度離子，此時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生性質(zhì)不穩(wěn)定且容易形成沉淀的物質(zhì)。而在原油集輸系統(tǒng)中，油井中水型碳酸氫鈉和硫化鈣反應(yīng)，就會(huì)形成結(jié)垢問題。

1.2 吸附原理

在對原油集輸系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢過程進(jìn)行研究的過程中可知，結(jié)垢本身就是晶體的析出，加之管道內(nèi)壁存在較多凹凸不平的毛糙位置，這就使得離子會(huì)直接吸附在壁面，然后形成結(jié)晶中心，不斷增大最后導(dǎo)致形成較為致密的結(jié)構(gòu)[1]。

1.3 熱力學(xué)原理

對于原油集輸管道腐蝕情況的分析工作而言，要從多元學(xué)科角度進(jìn)行評估，不相容離子會(huì)在過度飽和狀態(tài)下處于穩(wěn)定，此時(shí)，壓力降低、溫度上升等都會(huì)對雜質(zhì)產(chǎn)生影響，使得高礦化度水出現(xiàn)結(jié)垢問題。

2 原油集輸系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢影響因素

為了進(jìn)一步提升原油集輸系統(tǒng)腐蝕處理效果，要明確造成結(jié)垢的原因，評估相應(yīng)影響因素，從而開展后續(xù)工作。

2.1 采出雜質(zhì)

原油集輸系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境中，油藏地層的膠結(jié)層呈疏松態(tài)，會(huì)產(chǎn)出較大量的砂物質(zhì)，而采出液自身的攜砂能力一般，技術(shù)過程采出液和集輸系統(tǒng)表面若是形成摩擦作用，就會(huì)對集輸管道內(nèi)部造成非常嚴(yán)重的影響，使得表面鐵分子過于活化，加之砂腐蝕性較強(qiáng)，就增加了結(jié)垢問題的概率。

2.2 礦化度

這里的礦化度主要是指原油集輸系統(tǒng)的污水，因?yàn)槁入x子質(zhì)量濃度較高且水質(zhì)的pH數(shù)值較低，使得污水介質(zhì)自身的腐蝕性較強(qiáng)，在實(shí)際集輸處理過程中，就會(huì)引發(fā)輸液介質(zhì)電導(dǎo)率的增高，增加電化學(xué)的頻率和強(qiáng)度，使得腐蝕問題加劇。并且，原電池的形成也會(huì)增加雜質(zhì)離子濃度，造成結(jié)垢問題[2]。

2.3 CO2

CO2集中在輸送介質(zhì)中，會(huì)引發(fā)電化學(xué)腐蝕問題，尤其是在溫度較高的環(huán)境下，其腐蝕率也會(huì)隨著增大，分壓升高增加了腐蝕強(qiáng)度，蝕坑頻繁出現(xiàn)，使得局部腐蝕問題、結(jié)垢問題要相繼產(chǎn)生。

3 原油集輸系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢防治對策

3.1 雙線流程處理

為了有效除去原油集輸系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢造成的影響，在采出液大站，一般會(huì)選取雙線流程控制模式，在完成游離水處理后，配合沉降過濾節(jié)以及加藥、回注等環(huán)節(jié)，有效實(shí)現(xiàn)集成化處理，并且，雙線流程能最大程度上降低單線的壓力和難度，優(yōu)化調(diào)度效果[3]。

3.2 非金屬管道

為了降低電化學(xué)腐蝕幾率，可以利用非金屬管道替代傳統(tǒng)的鋼管道，有效減少結(jié)垢幾率。

3.3 分開輸送

特別是針對異水型水，降低混合輸送幾率，減少結(jié)垢問題的同時(shí)，保證工藝流程的完整性。除此之外，多元酸/復(fù)合酸等弱酸清垢處理、基于金屬涂層/非金屬涂層的內(nèi)腐蝕控制、緩蝕阻垢劑應(yīng)用等方案也能有效減少原油集輸系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢造成的不良影響。

4 結(jié)語

為踐行規(guī)范化控制模式，在充分調(diào)研分析和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上，選取適配的清垢方案，維持原油集輸系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量水平。