油田地面工程集输系统腐蚀控制技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2023-02-24
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油田地面工程集输系统腐蚀控制技术探讨

李思良

(大庆油田有限责任公司第五采油厂第三作业区 黑龙江省大庆市163000)

摘要:大庆油田是上个世纪六十年代我国勘探开发的世界大型大型砂岩型油田,但随着长时间的开发,原油产量不断下降,采油过程中的含水率急剧上升,不但给采油带来了困难,而且还导致了管线的腐蚀,部分地区的管线、阀门等因腐蚀而开裂,造成了巨大的经济和社会的不良影响。为此,文章着重探讨了大庆地区天然气集输管线的腐蚀问题,并提出了相应的技术探讨。

关键词:油田地面工程;集输系统;腐蚀控制

就石油开采来说,地面工程集输系统是保证石油资源高效收集、运输的重要依据,但是由于各种原因,在实际应用中经常会发生腐蚀现象,从而影响系统的稳定和安全,并增加维护费用,所以必须采取相应的措施,以提高系统的防腐蚀性能。

一、油田地面工程集输工艺腐蚀情况综述

油田生产中,地面工程是一个非常重要的生产过程,其涉及到各种管道和设备的安全和维护,但是由于原油中含有一些腐蚀性的物质,会影响到管道的输送,从而破坏管道和设备,进而缩短设备和管道的使用寿命,最终会影响工程体系的寿命。石油地面技术体系的腐蚀原因有很多,比如:由于原油的开采,周围的土壤中会含有大量的硫化物,这些都会腐蚀管道,而输送到地下的天然气和天然气则会因为腐蚀性而被腐蚀,从而导致天然气管道的渗漏,从而引起安全事故。不仅仅是管道,在石油输送设备里面,长期的输送天然气,很可能会造成系统的腐蚀,而且还会因为含油污水、泥沙等杂质的存在而造成腐蚀,从而影响到设备的使用寿命,从而增加设备的维护费用。

在现有的油气技术系统中,含油污水中存在着大量的硫化氢、二氧化碳和溶解氧,这些都是极易产生电化学腐蚀的物质。另外,因为技术系统中的天然气和水的流动速度很快,因此沙粒会对环境产生直接的腐蚀作用。同时,由于地下管线及金属储罐的基底也会受到酸性土壤的腐蚀,给施工工程带来了安全隐患。

二、油田集输系统腐蚀问题概述

油田集输系统是一项相对庞大的工程,一般被划分为单井集输管道和集输干道,是实现石油输送的主要通道,相关组成如计量阀组、计配站、集输站、中心处理站等。由此不难理解,石油从地下举升到地面之后,主要是依靠集输系统输送到目的地的,而构成集输系统的是集输管线,大多是金属材质,很容易受到石油中的腐蚀性物质干扰影响。结合大庆油田对集输系统腐蚀的原因分析,腐蚀主要有两大类组成,其一是全面腐蚀,其二是局部腐蚀。

(一)全面腐蚀

在某一区域内的管线由于受到腐蚀因素的干扰,且腐蚀因素的影响是均匀分布的,在腐蚀的层次、速度、着点等方面趋于同质化。例如,石油中的硫化物含量过高,在与凝结水混合后形成强酸,在强酸物质的影响下的反应就属于全面腐蚀。全面腐蚀的特点是腐蚀点均匀,一般不会造成太大的安全事故,但对整个管线的使用寿命周期影响很大。只要准确把握金属材料的寿命周期规律,就可以避免重大的生产事故。

(二)局部腐蚀

局部腐蚀往往集中在一点或一个小型区域,集输管线的其他部分并没有被破坏。如在管道的焊接点出现金属裸露的情况,腐蚀因素接触后会加速这一点的腐蚀速度,形成点状、块状的腐蚀,由于不容易被发现,所以有很大的危险性,一旦达到一定级别就会被压力崩裂,造成原油泄漏。

三、油田地面集输系统的防腐蚀技术研究

(一)钢质管道外防腐及内防腐

目前,国内许多油田采用了一种比较成熟的防腐工艺——聚乙烯外防和硬聚氨酯泡沫外套,并研制出了“一步法”成型工艺,具有更好的防腐蚀性能。随着技术的不断完善,其整体抗腐蚀能力也在逐渐提高,套管直径较小的埋地管线的外层保护是涂层的关键部位,由于其具有良好的耐水性能,所以在海底输油管的外管防腐中,采用了环氧树脂漆。钢制管道内防腐除具有明显的防腐作用外,其内部防腐技术也日益成熟,由于其具有良好的防腐性能、使用方便等特点,已被广泛用于石油管道和容器设备的内部防腐。环氧树脂是目前我国应用最多的一种,其具有良好的耐碱性、耐水性、耐油、附着力和机械性能。根据油田集输管道系统中的管道和设备,采用科学、合理的防腐材料,可以对管道和设备起到很好的防护作用,从而避免了各类腐蚀性物质的入侵,从而提高了集输管道和设备的使用寿命。常用的防腐涂层为环氧树脂,具有良好的耐温性、防油性和防油性,另外还可以选择具有优良的吸附性和抗腐蚀性的耐蚀性的玻璃钢等,同时,油田地面工程集输系统的设计与施工都要注意,以达到最佳的防腐蚀效果。

(二)复合管及玻璃钢

由于玻璃钢自身强度高,质量相对较轻,因此其防腐蚀性能也很好,不但流体阻力低,而且安装起来也十分的方便,因此在以往的污水处理厂里面,都是采用玻璃钢作为一种高效的材料。目前,玻璃钢管道在油田开发中的应用非常普遍,尤其是在地下水侵蚀比较严重的地区,近年来,钢塑复合钢管在油田的输送管道中得到了越来越多的应用,其中包括钢管、塑料管等,这些钢管的使用,可以有效的防止石油管道的腐蚀,从而促进油田的发展

[1]

四、防腐措施的未来发展

针对油田的地面集输系统,其防腐技术还有待进一步的完善与发展,目前国内采用的是采用一种隔离体系,并与化学药剂相结合,可实现更好的管道和设备的防腐。为获得更好的防腐蚀效果,应采用双层保护技术,即采用镀层技术与内衬相结合,以减小腐蚀现象,减少渗漏问题。同时,在目前的原油集输工艺中,必须研制出一种新型的、实用的抗腐蚀材料,而在长距离输油管线中,采用阴极保护技术,可以将金属管线的腐蚀降到最低,从而提高原油输送的安全[2]

结语

总之,油田地面工程集输系统存在着诸多的不足,其腐蚀问题不但会对整个系统的性能产生直接的影响,而且也会给系统带来一定的安全隐患,如果不及时采取措施,很可能会发生安全事故。为此,有关部门必须高度重视油田的集输系统,并在系统中引入多种防腐蚀技术,以达到综合防腐蚀的目的,从而为油田的生产提供有力的支持。

作者简介:李思良,男,199105,在大庆油田有限责任公司第五采油厂第三作业区注采303班,从事副班长工作

参考文献

[1]周建军.油田地面工程集输系统腐蚀控制技术探讨[J].全面腐蚀控制,2020,34(6):16-17,105.

[2]朱涛.油田地面工程集输系统腐蚀控制技术探讨[J].化工管理,2019(5):81.