油田注水管道的腐蚀因素及防腐措施 姜可新

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:姜可新 王兆功 王涛齐
[导读] 摘要:随着时代和经济的发展,油田注水管道系统的运行直接关系到油田的开发程度,油田工作者十分重视注水系统。
        采油七厂第四油矿  黑龙江省大庆市  163000
        摘要:随着时代和经济的发展,油田注水管道系统的运行直接关系到油田的开发程度,油田工作者十分重视注水系统。然而,由于一些地理或气象因素的影响,油田注水管道的腐蚀仍然十分严重,因此,本文结合油田注水管道的腐蚀因素,探讨了加强油田主要给水管道防腐工作的方法和措施。
        关键词:油田;注水管道;腐蚀因素;防腐措施
        引言
        近年来,随着我国石油工业的不断发展和完善,注水管的腐蚀日益受到重视。为了解决注水管道的腐蚀问题,每个油田开发商都有自己独特的解决方案和手段,例如常用的“三剂法”和“四剂法”。因此,防止腐蚀的方法和措施也不同。如果要采取正确的防护措施,则必须事先了解油田注入管道腐蚀的真正原因。良好的防腐措施不仅可以延长油田注水管道的使用寿命,而且可以提高油田生产的效率和质量。因此,探讨油田注水管道的腐蚀原因以及加强油田注水管道防腐工作的方法和措施具有重要意义。
        1注水系统腐蚀特征
        1.1污水储罐腐蚀
        在油田灌溉系统的腐蚀中,废水储罐的腐蚀通常表现为坑状腐蚀痕迹,并出现在储罐的底部,而储罐壁上的腐蚀则相对均匀。另外,缓冲罐的腐蚀通常是均匀腐蚀,腐蚀产物主要是深色沉积物。
        1.2注水井油管腐蚀
        在油田灌溉系统的腐蚀中,灌溉井(注水井、注油井)的腐蚀最为严重。一般来说,油管使用一年,但有些油管在使用几个月内就会腐蚀,主要是由于细菌腐蚀和压力共同作用,导致注入井腐蚀。
        1.3注水管线腐蚀
        注水管道腐蚀是注水系统的重要组成部分。一般情况下,注水管道腐蚀均匀,腐蚀产物多为黄褐色。
        2油田注水管道的腐蚀因素
        2.1环境因素
        油田注水管道通常浸没在油田中,容易受到周围环境的腐蚀,腐蚀概率远远高于普通金属管道。因此,我们认为油田注水管道腐蚀的首要原因是环境因素。油田注水管道周围的环境会对注水管道表面产生很强的腐蚀,严重影响油田注水管道的质量和使用寿命。
        2.2化学pH值
        引起油田注水管线一定程度腐蚀的第二个因素是化学pH值。在大多数情况下,当化学pH值等于1时,油田管道的环境呈现强酸性,如果油田中的空气流动不是很强,那么管道的腐蚀速率就不会很快,但往往油田中的空气流动较强,大量的氧气不断流入油田管道,碳钢表面的氧化物被涂覆在油田注水管道的保护膜上,油田注水管道的保护膜完全溶解,使其酸性直接接触到油田主管道,从而导致注水管道的腐蚀速率大大加快。
        3防止注水管道腐蚀的对策
        3.1物理防治手段
        3.1.1防腐涂层技术
        简言之,防腐涂层是一种直接涂敷在管道内壁和表面的高效防腐材料的涂层。这种材料不仅具有良好的性能,而且在防治细菌腐蚀方面也十分有效。许多涂料可以与管道一起使用,所以在选择材料时,首先要确保其他涂料有足够的湿附着力。其次,大多数管道都存在酸碱腐蚀,因此选用性能优良的耐酸碱材料是必要的。最后,该材料应具有较高的透水性、隔氧性和过滤性,一般用于醇酸、改性胺类材料。
        3.1.2防腐涂层
        防腐蚀涂层是将耐腐蚀金属转化为液态或粉态,固定在管道表面形成阴极或阳极保护膜的过程。不仅建造成本低,而且涂层保持一致。然而,油的温度对它有影响,并且可能会出现一些问题。在实际输油管道保护中,阳极涂层虽然应用广泛,但主要利用管道与涂层之间的电极差,当阳极涂层处于腐蚀环境中时,涂层易发生电化学反应,不能起到保护作用。


        3.1.3更换注水管的材料
        腐蚀的根本原因是金属材料在催化环境中发生反应。用其他材料代替金属材料,可以从根本上解决这一问题。非金属材料一般分为三大类:复合材料、有机材料和无机材料。有机材料主要是塑料,而无机材料是硅酸盐。
        3.2对防腐蚀检查的加强和定期维护
        通过在日常生活中增加腐蚀试验,可以有效地提高油田灌溉管道的作用。同时,要加强设备维修和灌溉管道的维护,并定期进行维护。只有这样,才能有效地改进和优化整个注水系统,才能更有效地提高防腐工作的效果。为了有效地提高油田灌溉管道的防腐蚀性能,必须在日常工作中加强防腐蚀检测和预防性防腐蚀。
        3.3水中除氧
        水中溶解氧的增加会引起金属的电化学腐蚀。因此,为了防止水中溶解氧对金属的腐蚀,可以采取两种措施:1水质除氧,可以加入化学除氧剂,也可以使用物理除氧(加热除氧)。2阴极保护,该技术是一种通过改变外加电流对金属的腐蚀电位来降低金属腐蚀速率的防腐蚀技术。从该领域的有关资料可以看出,在地下钢管的保护中,通常采用两种措施相结合的方法。
        3.4化学防腐蚀技术
        注入废水的高腐蚀性也是引起管道腐蚀的主要原因。因此,加强废水的化学处理是缓解腐蚀问题的第一步。废水处理可分为三个阶段,一是采用筛分和沉淀的方法去除沉积物中大量的废水。另一种方法是加入活性污泥法,将污染物转化为无害气体。三是对废水进行脱硫脱氮,向废水中加入一定量的物质中和酸碱废水,进行氧化还原化学反应去除污染物。在化学保存中,第二个保护措施是氮化。金属管的渗氮过程需要恒温。为了将金属管转换成氮型管,在管体上形成0.05mm的氮化物防腐层。在此基础上,管道中的螺纹将进行电化学反应,以改善管体的特性。
        3.5表层处理技术
        所谓表层处理技术,主要是指在一定程度上对油田管道表面进行化学或物理处理,使金属系统的表面不易被氧化物腐蚀,从而在给水管道表面形成保护膜。借助于这种保护膜,避免了油田注水管道的腐蚀问题。针对不同因素引起的腐蚀问题,应采取不同的防腐方法和措施,以促进油田注水管道防腐工作的开展和实施。
        3.6切实加强防腐技术的应用,提高防腐技术水平
        防腐蚀技术的应用需要加强。只有不断改进防腐工艺,才能取得满意的防腐效果。需要进一步加强管道腐蚀的发展,以提高油田灌溉管道的防腐效果。如发现高腐蚀性油田,经分析发现:一是注水泵出口管道超压,二是机械设备穿孔泄漏,管道内也发生同样情况。其主要原因是,油田不同区块和不同层次的采出水,以及钻井、试井和补救工作中的残余流体,排入了水处理系统。结果表明,注水管道的腐蚀速率高达0.425mm/a,腐蚀严重,主要为内腐蚀,常常引起设备和管道的问题。这种问题频繁发生的根本原因是注水管道设计不合理,使用强度高,使得腐蚀问题更加突出。如果想做好工作,需要优化喷油泵的设计,同时确保泵的出口压力不要太高。此外,在使用任何设备时,都要注意其安全设计,对于注水管道应进行合理的优化,严禁混合。最后,优化防腐工艺方案,加强平时的腐蚀监测,加强内涂层防腐蚀技术的应用,以柔性复合管等非金属管道取代注水管道。
        结束语
        由于油气资源的稀缺性,该领域需要采用注水技术来提高生产效率。然而,在实际开采过程中,由于酸碱性、二氧化碳和细菌的存在,注水管道经常发生腐蚀。在此基础上,经过分析和讨论,发现物理和化学方法相结合可以显著提高管道的耐腐蚀性,从而提高石油生产效率。
        参考文献:
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