陳壯男 鄭國(guó)軍 王洋（青海油田采油一廠 816400）

石油資源的應(yīng)用范圍十分廣泛， 不斷是工業(yè)領(lǐng)域還是我們每個(gè)人的生活起居， 都離不開石油。 但是石油屬于不可再生資源，我國(guó)油田開發(fā)的歷史悠久，目前已經(jīng)處于石油開發(fā)后期，這一時(shí)期產(chǎn)油量明顯下降，含水量不斷攀升。 目前我國(guó)的二次采油多半是通過向油井中注入大量回注水來實(shí)現(xiàn)的， 但是由于回注水中硫酸鹽還原菌、腐生菌和鐵細(xì)菌等含量較大，這些細(xì)菌造成了油田注水管道腐蝕嚴(yán)重。 管道腐蝕嚴(yán)重影響了油氣的輸送開采工作，成為了我們工作的一大困擾。 近年來，降低油田注水對(duì)管道防腐的研究，得到了業(yè)界普遍的關(guān)注，逐步成為了一項(xiàng)意義深遠(yuǎn)的研究課題。

一、 油田注水管線腐蝕的主要影響因素

了解油田注水管道腐蝕的主要因素是制定有效防腐對(duì)策的前提和基礎(chǔ)。 油田注水管道一般都采用了金屬材質(zhì)，所以油田注水管道的防腐原理與金屬防腐是一致的。 導(dǎo)致油田注水管道腐蝕的主要影響因素包括了以下幾個(gè)方面：

1、pH值的影響

PH 值，即酸堿性是造成油田注水管道腐蝕的主要原因。 當(dāng)PH 值在4-10 之間時(shí)，腐蝕過程主要受到氧擴(kuò)散過程的控制，而且ph 值的高低不會(huì)對(duì)腐蝕速率產(chǎn)生影響；當(dāng)溶液環(huán)境處于強(qiáng)酸性，即ph 值小于等于4 時(shí)，金屬表面的氧化物會(huì)在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致氧化物消失，金屬直接與酸性介質(zhì)接觸，進(jìn)一步產(chǎn)生腐蝕。 所以，酸腐蝕的主要避免方法就是適當(dāng)提高油田注水的PH 值，經(jīng)研究表明，注水的最佳的PH 值為7.當(dāng)溶液是強(qiáng)堿環(huán)境，一般指PH 值大于10 小于13 時(shí)，金屬表面的氧化物會(huì)發(fā)生鈍化，從而降低腐蝕速率。但是也不是說PH 值越大越好，過高的PH 值又會(huì)使得碳鋼表面的氧化膜溶解形成鐵酸鈉，從而加快了腐蝕速率；

2、二氧化碳的影響

二氧化碳是空氣的主要成分之一，溶于水后形成的碳酸，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 導(dǎo)致腐蝕。 油井的注入水含有大量的二氧化碳，這些二氧化碳也是造成油井注水管道腐蝕的主要原因。 在二氧化碳溶于水后形成的碳酸溶液中， 金屬表面的保護(hù)膜易與之發(fā)生反應(yīng)，所以二氧化碳濃度越高，反應(yīng)速率越快，腐蝕速率也就越快；反之亦然。 而二氧化碳在水中的溶解度與溫度、壓力等因素有著直接的關(guān)系。

3、水中的溶解氧

硫化氫等氣體溶于水后，水呈酸性，硫化氫具有較強(qiáng)的還原性，容易與水中的溶解氧反應(yīng)，氧化產(chǎn)物為硫并沉淀析出。 因此，當(dāng)溶液中二氧化碳或者硫化氫等氣體存在時(shí)， 腐蝕速率會(huì)大幅度增加。 在一定范圍內(nèi)，腐蝕速率與濃度正相關(guān)，濃度增加的同時(shí)，腐蝕速率也在逐步加快，但是當(dāng)濃度增長(zhǎng)到某一值時(shí)，腐蝕速率達(dá)到最大值，進(jìn)而隨著濃度增加腐蝕速率有所下降，最后趨于恒定。

4、細(xì)菌

油田注水中富含各類細(xì)菌， 這些細(xì)菌是影響腐蝕速率的重要因素。 長(zhǎng)期的注水，會(huì)在注水井周圍形成低溫層，細(xì)菌在這樣的條件下得以繁衍生長(zhǎng)，隨著細(xì)菌數(shù)量的增加，腐蝕速率也會(huì)進(jìn)一步加快。

5、溫度的影響

溫度直接影響到氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)效率， 自然就影響到腐蝕速率。 經(jīng)研究表明，敞口體系中，溫度在升溫至80 攝氏度之前， 金屬腐蝕速率一直呈上升的趨勢(shì)。 當(dāng)溫度上升到一定數(shù)值后，金屬腐蝕速率達(dá)到最大值后開始下降；在封閉系統(tǒng)中，腐蝕速率是隨著溫度升高不斷攀升的。

二、涂層保護(hù)在油田注水管道防腐中的應(yīng)用

化學(xué)防腐是目前油田注水管道防腐的主要措施之一。 綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和可行性等諸多因素， 陰極保護(hù)和內(nèi)涂層保護(hù)結(jié)合的方法是比較可行的，也是目前各大油田廣泛采用的方法。 陰極保護(hù)與涂層保護(hù)互相補(bǔ)充，可以有效擴(kuò)大保護(hù)范圍，起到良好的防腐蝕效果。

1、表面處理技術(shù)

表面處理，主要采用一些常用的化學(xué)或者物理處理方法，處理目的在于使得系統(tǒng)表面鈍化，從而達(dá)到不易腐蝕的效果。 一般的方法主要是將不容易氧化腐蝕的物質(zhì)鍍到系統(tǒng)表層， 借助于這些保護(hù)膜的不易腐蝕性增強(qiáng)管道防腐性能， 一般表層處理的方法主要包括了金屬鍍層、涂層、幼稚、襯里與包裹層等等。

2、重防腐蝕環(huán)氧粉末涂料

環(huán)氧粉末涂料憑借其一次涂層厚、無溶劑揮發(fā)、無針孔以及防腐性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，在各大油田防腐中得到了廣泛的應(yīng)用，重防腐蝕環(huán)氧粉末涂料經(jīng)過長(zhǎng)期研發(fā)改良， 能滿足更高的防腐要求。 重防腐涂料具有較強(qiáng)的附著力，涂層柔韌性和防腐性能都有了很好的改良，其在中原油田注水管道防腐中得以應(yīng)用，表現(xiàn)出了優(yōu)越的耐油田高溫污水腐蝕和耐應(yīng)力腐蝕能力。

3、H87環(huán)氧耐溫涂料

該涂料是由H87-1、H87-2、H87-3 配套組成，是目前比較受歡迎的含有無極材料的改性環(huán)氧涂料， 主要被應(yīng)用在防止油田高溫污水腐蝕中。 其中添加的無極材料可以有效提高防腐層的耐高溫性能，有效防止高溫介質(zhì)的破壞，還會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)耐水油防滲透耐化學(xué)藥品的性能。

4、8701環(huán)氧樹脂涂料

這種涂料在使用中可以作為底漆也可以作為面漆， 主要具有固化方便，粘附力強(qiáng)，溶劑污染小，收縮性低，耐酸堿、耐油水能力強(qiáng)，力學(xué)性能良好等性能，并采用最新的無毒固化涂層，廣泛地應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的很多油田污水管道和原有儲(chǔ)罐的防腐涂層中。

5、新型環(huán)氧改性聚氨酯重防腐涂料

該涂料的漆基是由液體環(huán)氧 樹脂與甲苯二異氰酸酯(TDI)反應(yīng)生成的含有一定量羥基的共聚物，與研制的固化劑匹配，完全滿足室溫固化的技術(shù)要求。 既保持了環(huán)氧類涂料耐酸堿、附著力強(qiáng)的性能，又具有聚氨酯類涂料耐油類、耐化學(xué)介質(zhì)、涂膜強(qiáng)度和耐磨性能好的優(yōu)點(diǎn)。

三、結(jié)束語

注水系統(tǒng)的防腐工作室一項(xiàng)長(zhǎng)期系統(tǒng)的過程， 需要我們嚴(yán)密布置調(diào)查，要在充分了解注水系統(tǒng)防腐的影響因素的基礎(chǔ)上，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出有針對(duì)性的防腐措施，還要綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和可行性等諸多因素。 尤其隨著時(shí)代的發(fā)展，隨著三次采油方式的發(fā)展和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)， 管道腐蝕情況還有進(jìn)一步惡化的趨勢(shì)， 原有防腐的技術(shù)和材料逐漸不能應(yīng)對(duì)這種復(fù)雜的局面，新材料的研發(fā)和應(yīng)用將會(huì)是解決防腐的必由之路。