摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。石油属于不可再生资源，为了节省石油资源，尽量减少石油开采过程中的浪费，提高石油采收率，在石油开采过程中经常采用注水的方式，提高地层原油的驱替效率，从而提高石油的采收率。然而，这种开采方式会使管道氧化速度加快，导致注水管道经常被腐蚀。油田注水管道的腐蚀会给石油开采带来很多问题，因此油田注水管道的防腐是一项重要工作。本文就油田注水管道的腐蚀因素及防腐措施展开探讨。
关键词：油田；注水管道；腐蚀因素；防腐措施
引言
近几年来，随着石油行业的不断发展和提升，我国对于油田注水管道腐蚀问题的重视程度也越来越高。各个油田开发者对于助水管道腐蚀问题的解决都有自己独特的方法和手段，比如常用的“三剂法”以及“四剂法”等，由于注水管道受到腐蚀的原因不同，因此所需要采取的防范腐蚀的方法和措施也各不相同。若想采取正确的防护措施，我们一定要事先了解油田注水管道腐蚀的真正原因，良好的防腐措施的开展，不仅可以延长油田注水管道的使用寿命，还可以提升油田开采工作到效率和质量。
1油田注水管道腐蚀因素
1.1溶解氧
氧腐蚀是油田注水管道的主要方式之一，当溶液中氧浓度低于1mg/L时，管道就极易被腐蚀。如果管道中同时存在硫化氢或二氧化碳气体，我们知道硫化氢等气体具有较强的还原性，易与水中的溶解氧反应，腐蚀速度会大幅度增加，腐蚀部分多数为局部腐蚀，局部腐蚀速度一般为平均腐蚀速度的2-4倍。在室温下的纯水中，碳钢腐蚀速度小于0.04mm/a，如果水中溶解氧达到饱和，碳钢一开始腐蚀速度就可达到0.45mm/a。如果水中含盐量较高将会出现局部腐蚀现象，腐蚀速率能达到3-5mm/a。
1.2化学pH值
导致油田注水管道受到一定腐蚀的第二个因素就是化学pH值，多数的情况下，当化学pH值等于1时，油田管道的环境呈现出强酸性，此时，如果油田之内的空气流动性不是很强，那么管道的腐蚀速度也不会很快，但是往往油田中空气的流动性都比较强烈，会有大量的氧气不断地进入到油田管道之内，而碳钢表面的氧化物覆盖在了油田注水管道的保护膜上，这个保护膜会被完全的溶解以至于其酸性会直接接触到油田主输管道，这就导致了油田注水管道的腐蚀率大大加强。
1.3二氧化碳
CO2能够溶解于水中，进而形成碳酸，引发电化学腐蚀。尤其是深层底层水内包含有大规模CO2，针对有关等井下设施将产生严重的腐蚀性。钢材二氧化碳所腐蚀的产物一般均具有易溶的特征，难以形成保护膜，所以伴随着CO2浓度的不断提高，腐蚀速度也随之加快。二氧化碳的溶解度属于温度、压力以及水所构成的函数。
1.4细菌微生物
细菌微生物经常会侵蚀埋在地下深处的油田注水管道，油田注水中常见的细菌有腐生菌，硫酸盐还原菌和铁细菌等，地表下特殊的气温，湿度等给细菌的生长提供了有利的条件。同时，由于长期的注水环境，注水井四周会形成低温层，使细菌和微生物滋生，尽管细菌的侵蚀能力不强，但是由于细菌可以在短时间内快速生长繁殖，导致细菌对油田注水管道的腐蚀也很严重。据研究发现，美国发生的管道腐蚀很大一部分是由于细菌侵蚀所导致。所以，细菌腐蚀不容小觑。
2加强油田注水管道防腐工作的方法和措施
2.1通过改变环境的介质来保护油田注水管道
环境因素是导致油田注水管道产生腐蚀的第一因素，因此若想实现这一问题的改善和提升，首先应该做的就是想办法改变环境的截止，通过改变环境的截止保护油田注水管道，加强油田注水管道的防腐工作。
所谓的改变环境的截止，防止注水管道的腐蚀，主要指的是利用防腐蚀剂或者其他的具有防腐作用的物质使其减少氧气以防止腐化，这种方法既操作简单，又便于执行，同时成本也比较低，可谓是防腐措施中的最佳选择。
2.2表面处理技术
表面处理技术主要是利用物理或化学方法使管道表面钝化，从而达到防腐蚀的效果。常用的处理方法就是在系统表层镀上一层不易被腐蚀的物质，相当于给管道表面添加了一层保护膜从而增强管道防腐性能。常用的方法主要是金属镀层，涂层，衬里与包裹层等。
2.3涂层防腐技术
简而言之，涂层防腐即于管道内壁以及表面涂抹一层高质量的防腐材料，若所涂抹的防腐材料性能优秀，甚至可以形成规避细菌腐蚀的作用，从而有效延长油田注水管道的使用寿命。用作油田注水管道的涂层材料种类丰富，而油田在选用材料之前，需了解该材料是否具有优秀的湿态附着能力，以避免涂层之中产生渗水或是水汽的现象。同时，采购人员需要明确油田注水管道的腐蚀一般以酸碱性为主，故而需要尽可能选择抗酸能力以及耐碱能力较高的材料。不仅如此，采购人员还需要考虑材料的透水性，但针对氧气需要具备优秀的阻碍性以及过滤性。如环氧粉末涂料，该涂料是由环氧树脂、颜料、固化剂以及添加剂等构成热固性粉末涂料。除了具备环氧树脂涂料所具有优秀防腐性能之外，同时还具备可一次性涂层厚、没有溶剂挥发以及无针孔等优势。为了符合更高腐蚀性需要，各个地方均开始研究重防腐蚀需要。如华中科技大学所研发的双酚A型环氧树脂为主的材料，其中添加不同类型助剂，只作为不溶、不熔的三维网状结构防腐涂料，该材料具有优秀的附着能力，涂层柔韧度良好，硬度也较高，且具有防腐蚀性效果优秀等多种优秀。
2.4镀层防腐方法
镀层防腐就是通过一系列的技术操作将具有耐腐蚀性质的金属转化为液态或粉态附着在管道表面，形成保护膜，常见的有阳极和阴极两种，而且施工成本较低且镀层之间始终保持均衡，不过受到石油温度的影响也会出现一些问题。比如，在石油管道的防腐作业中，三元牺牲阳极镀层的应用也很广泛，它主要是利用管道和镀层之间存在的电极差，当阳极镀层的金属管道处于腐蚀环境时，镀层会发生电化学反应，对金属起到保护作用。
2.5使用杀菌剂或防腐蚀药剂
使用杀菌剂防止管道内的细菌与微生物滋生，使水中细菌含量小于100个/ml,但是单独使用一种杀菌剂会使微生物产生抗体，如果细菌与微生物对杀菌剂产生抗药性，这时想要永久清除它们将会变得更加困难。所以在实际操作中可以多种不同类型的杀菌剂配合使用对水中的细菌进行清除。介质中腐蚀因素的含量对腐蚀性影响也很大，我国大庆油田含油污水PH值范围为8.5-9，尽管水中含有15-20mg/l的硫化氢和0.5mg/l的溶解氧，然而被污水浸泡的部分腐蚀却不是很严重。我国中原油田产出水矿化度为（4-16）×104mg/l,水中游离的二氧化碳含量最高可达200mg/l,碳酸氢根含量一般在200-600mg/l范围内,而且水中还原菌和高价金属离子含量也很高，但PH值一般在5.5-6.5之间，尽管水中硫化氢和溶解氧含量不高，但含油污水仍呈现出较强的腐蚀性。因此在使用防腐蚀药剂时，要注意对症下药，切不可盲目使用。
结语
总体而言，当前石油资源的开采率相对较低，所以需要运用效率更高的注水技术。但实际应用期间，油田注水管道会由于酸碱性、二氧化碳以及细菌等不同原因而导致产生腐蚀现象，针对已经产生的问题，油田可以尝试采用合理的防治方式，以提高管道本身的耐腐蚀性。
参考文献
[1]葛鹏莉，林罡，张小龙，等.注水/注气井管柱腐蚀现状及主要防腐技术应用研究进展[J].腐蚀科学与防护技术，2018,30(3).
[2]贾镜渤.浅析开滦中浩聚甲醛管道腐蚀的现状与应对措施[J].科技展望，2018,26(16).
[3]胡凯.阴极保护技术在延长油田陕北地区注水钢管线内部防腐蚀作用研究[J].化工管理，2018(15):79~80.