油田地面集输系统腐蚀原因及防腐技术

油田地面集输系统腐蚀原因及防腐技术

赵哲吉商立巍蔺国峰

大庆油田第三采油厂第三采油矿采油一队一号转油站；大庆油田第八采油厂163000

摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，各领域对石油能源的需求不断增大，促使油田集输工作深入推进，油气的集输与处理要想顺利开展，就必须确保油田地面工程系统的稳定，这样才能获得品质更高的石油产品。针对油田集输管道腐蚀特征和油田生产现状，对其集输管道腐蚀因素和腐蚀原因进行分析和总结，据此提出集输管道腐蚀防护技术和相应措施，以达到遏制或降低集输管道的腐蚀。

关键词：油田；集输管道；腐蚀；防腐技术

1、油田地面工程集输系统腐蚀原因

1.1均匀腐蚀

在油田地面工程集输系统中较为常见的腐蚀类型就是均匀腐蚀，管道表面经常发生均匀腐蚀，因为很多运输材料存在腐蚀性，长期会使管壁变薄，要想避免管壁发生破损，就要及时对该腐蚀进行预防及处理，避免造成管道破裂，引发更大的问题。

1.2溶解氧腐蚀

在油田地面工程中，溶解氧腐蚀也是集输系统经常出现的腐蚀类型，因为水中含有的溶解氧成分较多，对金属的腐蚀作用明显，在化学反应下会生成氧腐蚀物。为此，一旦遇水就会使二次产物生成，影响到集输系统的稳定性，管道表面的金属层发生腐蚀，管道内部就会慢慢有坑蚀出现。通常来说，遇水后的二次产物外观是不均匀的，且有着较大的腐蚀面积，锈溜会由此产生，管道蜂窝状腐蚀面就会出现。

1.3二氧化碳腐蚀

CO2对油田集输系统有着腐蚀作用较为明显，一旦CO2与水发生反应，就会出现弱酸性，对钢铁等金属有着较强的腐蚀性，且极化作用也较为明显。在受到CO2的腐蚀后，会有较为坚硬的物质生成，肉眼观察呈灰白色，非常容易堵塞管道，严重阻碍到集输系统的稳定运行。

1.4集输管道焊缝影响

油田地面集输单井管道一般采用无缝钢管，干线管道一般采用螺旋焊缝钢管。无缝钢和螺旋焊缝钢都存在连接焊缝，由于集输管道腐蚀介质和腐蚀环境影响，焊缝处对腐蚀的影响较大。一是由于焊缝附近区域为热处理影响区域，易成为腐蚀活化点；二是焊缝处理不均匀，存有焊渣也易导致腐蚀。

1.5管道安装和生产工艺影响

（1）集输管道高程影响。集输管道进出联合站、处理站、中转站时，进出站的区域管道高程较低，容易出现水溶液聚集，从而导致腐蚀发生。塔河油田有多个区块由于集输管道埋地部位相对低洼，存在高程而导致大量积水，集输过程中发生湍流而促使腐蚀加剧。（2）集输管道非生产段影响。由于生产和集输工艺影响，集输系统联合站、处理站内的管道存在预留段、旁通段、备用段等，这些管道长期处于非输送状态，因此杂质沉淀、细菌滋生，从而导致腐蚀加剧。（3）生产与集输工艺影响。温度对管道腐蚀速率影响较大，在生产和集输时若温度升高，腐蚀程度将翻倍增加，集输管道腐蚀程度急剧增大，管道寿命严重缩短。

2、油田地面集输系统防腐技术

2.1管道与储罐防护技术的应用

根据相关资料显示,用涂料进行防腐蚀是使用最多的方法之一。当涂料品种配套都能够符合要求,那么涂料防腐技术就是目前为止最为简单便捷的防腐方式,并且效果明显,经济实惠。在钢质管道外在进行防护方面常见的技术有:石油沥青防腐层现在相关工艺已然成熟,并且成本比较低。环氧煤沥青涂料耐水性好,多年来一直用于海底输油复壁管道外管的外防腐,现场手工成型。但是,因为该技术对于现场施工的环境有严格要求,并且现场补防机械化的水平还有待于进一步提升,所以仍然需要实践中继续探索。钢质管道内在进行防护方面主要技术是:环氧型及环氧聚氨酯型防腐涂料的耐油、耐温、耐油田污水性能较好,试验和实践证明,如果施工质量可靠,能达10年以上的保护。

2.2化学药剂

就目前化学药剂使用情况来看,控制油田污水处理方面、回注系统去除污渍、井下管线防腐等各个方面显示,使用化学药剂可以达到想要的标准,尤其是缓蚀剂、除氧剂等大大减少了管线被腐蚀的情况。提高水质用的混凝剂、絮凝剂,可以很好的提高水质,减少污染。防止油层堵塞减轻腐蚀用的杀菌剂、阻垢剂,可以在很大程度上避免管道堵塞。高水处理效率用的清洗剂、浮选剂等。经过多年的不断研发应用,在化学药剂方面已经形成了多个系列的产品,使防护技术得到了稳定提升。

2.3水质改性技术

水质腐蚀一直是比较难攻克的问题,出现电化学腐蚀时,要根据实际情况进行分析,从其腐蚀的机理以及相关电位图就能看出来,酸碱度在9以下,那么C、Cu所在的区域被称作钝化区,并不产生反应,也就是说不会有腐蚀的情况。根据以上情况,可以在采出水中投档碱性物质(如Ca(OH)2、Na2Co3等),这样就能够将水的酸碱度调和至8～10。这个时候被改性的水就已经不再适合细菌滋生,细菌的存活率就会非常低,所以水质也会明显变好。

2.4优选集输管道材料

油田产出水水质与其它油田不同，在使用集输管道过程中，要针对性选择管材。目前油田使用的20#钢、35CrMo和L245、L290等钢管防腐蚀效果较好，但是从腐蚀统计可以看出，点腐蚀情况严重，不能得到有效遏制，这主要是由于Cl-和焊缝的存在。通过对比分析，在油田逐步推广使用非金属管材或双金属复合管材作为集输管道，可避免焊接部位发生点腐蚀；但该管材价格昂贵，耐高温和第三方破坏性差，因此在重点部位进行局部应用较为适宜。

2.5牺牲阳极保护阴极法

油田集输系统一般都是采用外加电流的阴极保护技术，对管道外壁进行有效保护，但是油田集输管道腐蚀多是内腐蚀，且多数管道未进行内腐蚀防腐措施处理。因此主要采取阴极保护，一是改进绝缘接头和绝缘材料增大绝缘电阻；二是增加牺牲阳极绝缘接头两端电位，减小电位差；三是取消绝缘接头实现集输管道整体性的阴极保护。

结束语

对于石油企业来说，地面集输系统十分重要，良好的运输管线有利于提高石油企业的生产效率。在石油生产过程中，腐蚀是一个比较严重的问题，为了避免腐蚀对于石油运输的危害，就需要在石油生产中应用防腐技术，全面提高石油管道的防腐效果，进而帮助石油企业节约成本，获取更高的经济效益。

参考文献

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