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        油田注水管道腐蝕機(jī)理分析及防腐技術(shù)

        2021-12-31 09:06:06
        全面腐蝕控制 2021年1期
        關(guān)鍵詞:金屬腐蝕防腐劑殺菌劑

        (大慶油田工程建設(shè)有限公司油建公司第十一中隊(duì)工程部,黑龍江 大慶 163000)

        0 引言

        在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快的背景下,原油需求量明顯增加,要想更好地滿足市場需求,實(shí)現(xiàn)油田采收率的提升,可通過注水手段使地層能量得到補(bǔ)充,優(yōu)化地層原有驅(qū)替效率。但注水水質(zhì)指標(biāo)會對注水效果產(chǎn)生直接影響,最常見的問題就是注水設(shè)備與管道腐蝕?;诖耍恼聦⒂吞镒⑺艿雷鳛橹饕芯繉ο?,重點(diǎn)闡述其腐蝕機(jī)理與防腐技術(shù),希望有所幫助。

        1 油田注水管道腐蝕機(jī)理闡釋

        (1)pH值(酸堿性)。注入水的pH值會嚴(yán)重影響金屬腐蝕性能,若數(shù)值過低或者是過高,均會使金屬表面氧化層出現(xiàn)溶解,進(jìn)而暴露金屬表面,引起金屬腐蝕的問題;

        (2)溶解氧。注入水中的溶解氧會通過電化學(xué)腐蝕形式造成局部腐蝕現(xiàn)象。而局部腐蝕的速度是平均腐蝕2~4倍。根據(jù)注入水中的氯化鈉濃度和腐蝕作用關(guān)系發(fā)現(xiàn),氯化鈉的濃度處于0%~10%之間的情況下,腐蝕速度更快[1];

        (3)二氧化碳與硫化氫。注入水中所含二氧化碳與硫化氫也會影響金屬,當(dāng)硫化氫氣體與水溶解后會呈酸性,而金屬長時間處于酸性環(huán)境就會腐蝕;

        (4)壓力與溫度。通常情況下,注水的溫度在40~60oC之間,而壓力則在20MPa左右,這一條件下,微量金屬離子會對有機(jī)化合物產(chǎn)生催化作用。受金屬離子催化影響,聚丙烯酰胺會出現(xiàn)水解反應(yīng),進(jìn)而形成聚丙烯酸。

        2 油田注水管道防腐技術(shù)

        2.1 合理使用防腐劑

        在使用油田注水管道期間,可將防腐劑加入其中,進(jìn)而減慢管道腐蝕的速度,確保油田注水管道穩(wěn)定。而且,防腐劑價格不高,被廣泛應(yīng)用于油田開發(fā)。然而,在使用防腐劑的時候,一定要參考管道材料性質(zhì)與管道厚度等指標(biāo),確保選擇的合理性,充分發(fā)揮防腐劑藥性。一般情況下,防腐劑可細(xì)化成有機(jī)型與無機(jī)型兩種,因而要結(jié)合油田注水管道使用的具體狀況使用。

        2.2 防腐保護(hù)層

        油田注水管道的防腐技術(shù)諸多,涂抹保護(hù)層也是十分常見的措施,可行性較強(qiáng)。一般來講,將防護(hù)層涂抹在注水管道表面的時候,需要配合防腐劑使用,且均勻涂抹,進(jìn)而更好地阻擋油田注水管道氧化性,以免在內(nèi)部環(huán)境內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。同時,要結(jié)合油田注水管道厚度涂抹防護(hù)層,盡可能緩解注水管道的腐蝕速度。

        2.3 殺菌劑的使用

        引起油田注水管道腐蝕的另一因素就是微生物的生長,為有效規(guī)避此現(xiàn)象的發(fā)生,應(yīng)合理使用殺菌劑。然而,殺菌劑僅能維持較短時間,且效果并不可觀。究其原因,殺菌劑長期使用會使微生物形成一定的抗藥性,要想從根本上清除十分困難。所以,殺菌劑一般應(yīng)用于油田注水管道防腐初期,長期使用的可行性并不強(qiáng)[2]。

        2.4 環(huán)氧耐溫涂料的使用

        在油田注水管道防腐工作中,環(huán)氧耐溫涂料屬于新型技術(shù),且實(shí)際的防腐效果十分突出。在實(shí)際應(yīng)用期間,受環(huán)氧耐溫涂料性能影響,其隔熱與耐熱能力較強(qiáng),使得油田注水管道腐蝕發(fā)生率明顯下降,也規(guī)避了管道內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。然而,在防腐工作開展期間,環(huán)氧耐熱涂料單價高,所以要對其成本因素進(jìn)行綜合分析,進(jìn)而對注水管道腐蝕的問題加以解決。

        2.5 水中除氧

        若水中溶氧量增加會使金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕,所以在注水管道防腐工作中,為更好地防治水中溶氧腐蝕金屬的程度,可采取兩種措施:針對水質(zhì)實(shí)施除氧措施,將化學(xué)除氧劑添加其中。通過對物理除氧方式的運(yùn)用,借助加熱形式將水中含氧量去除;陰極保護(hù)。主要指的就是利用外部電流轉(zhuǎn)變金屬腐蝕電位,使得腐蝕幾率不斷下降。在長期實(shí)踐過程中,埋地鋼質(zhì)管道需聯(lián)合使用防腐涂層和犧牲陽極法陰極保護(hù)的形式加以保護(hù),效果相對理想。

        3 結(jié)語

        綜上所述,在油田注水管道實(shí)際應(yīng)用的過程中,一旦發(fā)生腐蝕情況,必然會影響油田開發(fā)效果,所以,在此次研究中,結(jié)合油田注水管道腐蝕機(jī)理,科學(xué)合理地采取了可行性較強(qiáng)的防腐技術(shù),以確保注水管道穩(wěn)定,盡可能避免發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,創(chuàng)造更為可觀的油田開發(fā)效率與經(jīng)濟(jì)效益,為此行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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