王 超

（大慶油田第二采油廠基建工程管理中心，黑龍江 大慶 163414）

1 油田地面管道腐蝕概念和腐蝕原理

1.1 油田地面管道腐蝕基本概念

油田地面管道工程繁瑣復(fù)雜，且存在工程施工量大、地理位置跨度大等特點(diǎn)，部分管道在連接的途中甚至可能經(jīng)歷多個(gè)外界條件差異極大的地區(qū)，造成管道腐蝕問題特別多?，F(xiàn)階段，我國油田歷經(jīng)幾十年的開采，已從高油期進(jìn)入高水階段，需要工作利用注水方式開采，這就大幅提升了管道的腐蝕程度。此外，還將造成管壁結(jié)垢問題嚴(yán)重，大量管道在投入使用后的數(shù)月便開始出現(xiàn)各種程度上的穿孔腐蝕現(xiàn)象，急需工作人員重新進(jìn)行管道施工，給油田正常開采工作造成不利影響，增加油田地面工程作業(yè)量和成本。

1.2 油田地面管道腐蝕的機(jī)理

1.2.1 化學(xué)因素

油田地面管道水中和采出液中均含有大量的聚合物，礦化現(xiàn)象與含有乳化度明顯，小直徑懸浮物、腐蝕性物質(zhì)以及細(xì)菌較多。CO2在地下水中溶解形成碳酸，造成油田采出液酸堿度改變，使其向酸性發(fā)展，進(jìn)而加速了金屬管道等的腐蝕速度。而且，由于油田采出液具有明顯的礦化現(xiàn)象，氯離子濃度較高，加快了地面工程管道的腐蝕。并且，采出液酸性越高，腐蝕問題帶來的后果也就越明顯[1,2]。

1.2.2 物理因素

管道腐蝕問題受腐蝕傳播介質(zhì)壓力、溫度以及流速等多重物理因素影響。首先，溫度與離子活躍程度存在正比關(guān)系，溫度越高離子活性也就越高，腐蝕問題也就越嚴(yán)重。其次，地層水體溶解氣體含量直接影響管道內(nèi)壁腐蝕速度，氣體含量越高管道腐蝕速度越快。最后，作用介質(zhì)流動(dòng)速度越快，介質(zhì)中各種微小雜質(zhì)對(duì)管道內(nèi)壁的磨損就越嚴(yán)重，在流動(dòng)的過程中對(duì)管道內(nèi)壁防腐層造成極大破壞，大幅縮減管道壽命。

1.2.3 生物因素

采出液內(nèi)部含有大量不同種類的微生物菌群，如硫酸鹽還原菌、鐵桿菌等，其營養(yǎng)獲取、排泄、繁殖、死亡等各種生物活動(dòng)均會(huì)加快工程管道腐蝕速度。一方面，鐵桿菌可以將鐵離子轉(zhuǎn)變?yōu)槿齼r(jià)鐵離子，進(jìn)而與氫氧根發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成具沉降性的氫氧化鐵，經(jīng)過長時(shí)間的累積，在管道內(nèi)壁形成厚重的污垢層；另一方面，還原菌能把物質(zhì)還原成具有腐蝕性的硫酸根，使管道內(nèi)部鐵物質(zhì)生產(chǎn)硫化亞鐵等，對(duì)管道造成腐蝕[3]。

2 油田地面工程管道防腐施工技術(shù)應(yīng)用

2.1 管道防腐蝕技術(shù)設(shè)計(jì)

油田地面管道防腐蝕施工效果、質(zhì)量與具體設(shè)計(jì)方案具有緊密聯(lián)系，設(shè)計(jì)方案質(zhì)量優(yōu)劣可對(duì)防腐效果、質(zhì)量造成直接性影響。據(jù)黑龍江省大慶市大慶石油管理局調(diào)查科統(tǒng)計(jì)資料表明，在我國油田地面工程中，低壓注水管道與污水管道普遍為鋼制復(fù)合管和玻璃管，污水在流通的過程中極易造成腐蝕問題。鑒于上述問題，建議在滿足管道強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，采用非金屬類管道。在氯離子和硫化氫濃度較高的環(huán)境中，則應(yīng)合理選取鎳基合金復(fù)合型管道。為避免局部急流腐蝕作用，應(yīng)在急流沖擊部分加裝三倍管徑管道，在工人對(duì)管道進(jìn)行焊接的過程中，應(yīng)盡量選取抑制焊條焊絲，進(jìn)而降低電偶腐蝕對(duì)管道產(chǎn)生的種種危害。在管道線路外部防腐蝕材料的選取過程中，應(yīng)結(jié)合具體施工區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)和腐蝕特點(diǎn)，外在破壞嚴(yán)重區(qū)域不可選用黃夾克防腐措施，水位較高的地區(qū)不可采用瀝青防腐措施。

2.2 管道外防腐技術(shù)

影響油田地面管道工程外防腐施工整體質(zhì)量和細(xì)節(jié)質(zhì)量的因素較多，如工作人員施工水平、防腐蝕材料、涂刷技術(shù)等。為確保管道外防腐施工的各方面質(zhì)量和防腐蝕能力，應(yīng)嚴(yán)格要求施工人員遵守相關(guān)技術(shù)要求和操作規(guī)范，合理選取防腐層原料，完善升級(jí)涂敷技術(shù)，進(jìn)而確保油田地面管道工程外防腐整體施工質(zhì)量。根據(jù)外防腐施工方法的不同，大致可將其分為滾涂、涂刷和空氣噴涂等多種形式。一方面，在眾多防腐施工方法中，涂刷法操作更為便捷，且涉及相關(guān)設(shè)備較少，時(shí)常用于管道外防腐施工，但是涂刷法防腐施工要求施工人員工作強(qiáng)度較高，大量工作需要人工完成，施工質(zhì)量穩(wěn)定性和效率是其最大的缺點(diǎn)，在施工過程中經(jīng)常由于施工人員操作問題造成漆膜成型缺乏一致性；另一方面，空氣噴涂施工方法應(yīng)使用專業(yè)化噴涂設(shè)備對(duì)空氣進(jìn)行吸入和壓縮，再將氣體高壓噴射于管壁外部，其優(yōu)勢(shì)是施工效率高、質(zhì)量穩(wěn)定，其缺點(diǎn)是相關(guān)設(shè)備價(jià)格昂貴，操作流程相對(duì)繁瑣復(fù)雜。

2.3 管道內(nèi)防腐技術(shù)

現(xiàn)階段，油田地面管道內(nèi)防腐技術(shù)大致可分為幾種，其中應(yīng)用最為廣泛的是陰極防腐方法和電化學(xué)防腐方法。首先，在陰極防腐方法方面，通過在油田地面管道上施加電流，降低介質(zhì)中腐蝕物質(zhì)活性，有效控制管道金屬氧化速度，對(duì)管道內(nèi)部薄弱部位形成良好保護(hù)作用，同時(shí)，陰極防腐方法被廣泛應(yīng)用于大面積管道防腐處理；其次，在電化學(xué)方法方面，通過對(duì)管道施加電流，控制管道內(nèi)壁腐蝕速度。在外部電流的作用下，管道本身電位方向發(fā)生變化，在管道內(nèi)部形成具有防腐功能的金屬鍍層，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全方位的防腐保護(hù)。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著油田管道運(yùn)行時(shí)間的增加，逐漸呈現(xiàn)出各種各樣的管道腐蝕問題，為我國管道施工領(lǐng)域帶來巨大挑戰(zhàn)。相關(guān)人員應(yīng)針對(duì)不同腐蝕原因，采取具體防腐措施，進(jìn)而延長管道使用年限，確保管道運(yùn)輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性，為我國石油事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)保障。