油田生產管線防腐防垢措施

王海林（中海石油（中國）有限公司番禺作業公司，廣東深圳 518067）

油田生產管線防腐防垢措施

王海林
（中海石油（中國）有限公司番禺作業公司，廣東深圳 518067）

主要針對油田開發過程中生產管線的腐蝕結垢情況，對生產管線腐蝕、結垢的因素進行了探討，并且著重分析了我國目前海上油田生產管線腐蝕防護、結垢處理的主要類型，給出了生產管線防腐防垢的主要措施。

生產管線；油田開發；防腐防垢

我國當前很多的油田都面臨著含水率上升的問題，而這些水中含有硫酸鹽還原菌、腐生菌和鐵細菌等，這些細菌對目前主要還是以金屬成分的生產管線來說，有很強的腐蝕作用，并且很容易產生污垢。不論是管道結垢還是腐蝕，都將直接影響油田的正常生產，并對生態環境造成嚴重的破壞。因此如何采取有效措施減少生產管線的腐蝕、結垢，得到了人們的普遍關注。

1　油田生產管線腐蝕的主要影響因素

1.1pH值

當pH值在4到10之間時，腐蝕過程主要是受到了氧擴散過程的控制，這時的pH值對于腐蝕的速率沒有任何的影響；當pH值小于等于4h，溶液處于酸性范圍內，金屬表面氧化物的覆蓋膜就會慢慢溶解，金屬表面直接置于酸性溶液中。所以適當提高油田注水的pH值，可以有效地解決酸腐蝕的問題［1］。

1.2二氧化碳

CO2能溶于水形成碳酸，從而引起電化學腐蝕。在油井注入的水中含有大量的CO2，對于生產管線、油井等井下設備具有極大的腐蝕性。在碳酸溶液的環境下，金屬表面不容易形成保護膜，所以在CO2的濃度逐漸加大的過程中，金屬的腐蝕速率逐漸加快。

1.3水中的溶解氧

在油田生產管線腐蝕中，氧腐蝕是最主要的形式。溶液中即使含有很少濃度的氧，也會對金屬造成嚴重的腐蝕。如果在溶液中還有CO2或是H2S等氣體，對金屬腐蝕的速率將會大幅度的上升，氧氣在水中的溶解度和溫度有很大的關系［2］。

1.4細菌

油田注水中含有硫酸鹽還原菌、腐生菌和鐵細菌等。由于長期的注水，在注水井周圍形成了一個低溫層，這就是各種細菌生長、繁殖、代謝的“溫床”，細菌的生長、繁殖、代謝本身就導致了金屬腐蝕速率的增長。而在這些細菌中起主要作用的是硫酸鹽還原菌。

2　油田生產管線結垢的主要原因

2.1腐蝕對結垢的影響

如果體系中pH值太低，或水中溶解的硫化氫氣體、二氧化碳氣體含量高，都可導致腐蝕現象的產生，形成鐵的氧化物、氫氧化物等。另外，腐生菌、鐵細菌和硫酸還原菌的存在會借助表面水垢的掩護，在垢下腐蝕管線的基體，形成嚴重的垢下腐蝕產物（碳酸鐵、硫化鐵等）。這些腐蝕產物為結垢提供了晶核，加快了垢晶體的長大，生成新的深層垢［3］。

2.2流速對結垢的影響

對于各類污垢，污垢增長率隨著流體速度增大而減小。這可解釋為，雖然流速增大可以增加污垢沉積率，但是，流速增大所引起的剝蝕率的增大更為顯著，因而造成總的增長率減小。流速降低時，介質中攜帶的固體顆粒和微生物排泄物沉積概率增大，生產管線結垢的概率也明顯加大，特別是在結構突變的部位。流速的突變也可以解釋為壓力的變化，如果流速突然加大，引起局部脫氣，使CO2分壓降低，從而引起 CaCO3結垢。

2.3含鹽量的影響

當 NaC1濃度比較低時，CaCO3在NaCl溶液中的溶解度隨NaCl 濃度的增高而增大；當NaCl濃度達到一定程度（120mg/ L）時，CaCO3的溶解度達到最大；然后隨著NaCl濃度的提高，CaCO3的溶解度又開始下降。因此，含鹽量對CaCO3垢的影響很大。

3　海上油田管線防腐措施

3.1防腐管材的選擇

在油田生產開發中，利用探井或前期生產井取得油藏的物性資料，可以得出油田所產出液體攜帶的氣體的組分及含量。這樣，就可以根據各個油藏的特性，選擇不同材質的管線。這就從根本上減緩了腐蝕的發生，但是成本較高，一般用于井下防腐。

3.2防腐劑的連續投加及防腐涂層的使用

針對海上生產管線的腐蝕情況，我們通常選用連續投加防腐劑的措施。加注的防腐劑會在管壁上形成一層致密的薄膜，阻隔管材與各種腐蝕誘因的接觸。一般選擇的防腐劑為米哆啉衍生物。

此外，我們一般會使用管道內壁涂防腐涂料的方案。最常見，也是最有效的選擇是環氧類涂料。

4　油田生產管線除垢技術

4.1井下擠注防垢劑

主要用于防止碳酸鈣垢，其主要工作原理是將防垢劑直接擠入井筒周邊的深度底層，融入底層后會滯留在靠近油田的地層內部，一旦地層流經過，將自動緩慢稀釋，最終融入地流層當中，實現防止油田管線結垢的主要目的。井下擠注防垢劑主要用于油田生產水回注中。

4.2投放防垢劑

這主要是結合油田管線當中結垢種類及位置來進行防垢劑的投放，以此來實現防垢的效果。目前，海上油田結垢主要存在于分離器分離后的水路管線中。針對水路結垢，直接在分離器水出口投放相應防垢劑，這樣來保證管線及后端設備正常使用。

5　結束語

油田管線腐蝕及結垢情況直接影響了油田的正常生產，因此要針對各個油田的腐蝕特性進行逐一分析，因地制宜，采取相應的防腐除垢技術做好相應的防護處理工作，以此來為促進我國油田事業的發展做出一點貢獻。

［1］ 張海兵.油氣田集輸系統內腐蝕研究及防護［J］.內蒙古石油化工，2011，（5）.

［2］ 張平，油田注水管道的腐蝕現狀及防腐措施［J］.青海油田，2009，（2）.

［3］ 崔建軍.長慶油田地面工藝系統防腐技術研究及應用［J］.石油化工應用，2013，（2）.

Oil Production Pipeline Corrosion Prevention Measures

Wang Hai-lin

The main production process for oil field development pipeline corrosion and scaling the case of the production pipeline corrosion and scaling factors are discussed，and analyzes the current offshore oil production pipeline corrosion protection of the main types of process scaling，It gives the main measures of the production pipeline corrosion scale.

production tubing；oil field development；corrosion scale

TE973

A

1003-6490（2016）05-0052-02

2016-05-01

王海林（1988—），男，廣東深圳人，助理工程師，主要從事海上油田生產流程管理及化學藥劑用量優化工作。