油田地面工程腐蝕與防護技術研究

袁雄標（中石化華北油氣分公司采油一廠， 甘肅 慶陽 745000）

油田地面工程腐蝕與防護技術研究

袁雄標（中石化華北油氣分公司采油一廠， 甘肅 慶陽 745000）

目前，油田集輸管線結垢、腐蝕嚴重，尤其是前期未采取系統性的防腐防垢措施，致使集輸管線腐蝕、結構現象非常嚴重。本文對井筒、集輸系統、采出水處理及回注系統腐蝕及除垢防垢工藝進行了分析研究，并提出了防護措施，現場應用表明效果良好。

油田地面工程；腐蝕；防護

1 井筒的腐蝕與防護技術

（1）優選藥劑，連續加藥 針對油井井筒腐蝕現象，及油管桿腐蝕情況與水質監測結果，優選采用阻垢緩蝕一體劑，并及時調整加藥濃度，同時采用連續加藥裝置對增壓站或單井進行連續加藥。阻垢緩蝕一體劑主要由有機膦酸鹽、聚羧酸鹽等組成，是一種較好的分散性緩蝕阻垢劑，熱化學穩定性好，具有離子交換，吸附、螯合、絮凝、分散等作用，適用于油水井防腐、阻垢。

（2）采用內襯油管 針對部分油井油管腐蝕、結垢嚴重的問題，采用內襯油管。NHDPD抗磨抗腐內襯油管由內外兩部分組成，外管是Φ73mm普通油管，內襯套由高密度聚乙烯材料制成，具有耐磨、防腐的技術特點，適合偏磨、腐蝕嚴重的油井。目前我廠共18口井下入內襯油管，使用效果較好，有效緩解了管柱的偏磨、腐蝕問題。

2 集輸系統腐蝕與防護技術

（1）緩蝕劑性能評價，優選緩蝕劑配方 對不同配方緩蝕劑進行性能評價，優選最佳配方，進行現場使用。

（2）調節鍋爐冷凝水pH值 針對聯合站過濾冷凝水pH值偏高的問題，通過在鍋爐進水系統中添加氨水調節pH，將給水pH值調節在9左右。氨水進入鍋爐后會隨著蒸汽一起進入換熱管道，在管線內形成保護膜，阻止腐蝕的發生，回水中因弱酸腐蝕產生的高鐵含量也迅速降低，水質變清，冷凝回水的回收利用，還提高了鍋爐補給水溫度，減少水中的含氧量，形成一個良性的循環。

通過加氨水調節鍋爐補給水pH值，運行一個月后，冷凝回水水質指標已達到回收利用標準，可以回收利用，同時也提高了鍋爐補給水的溫度，降低了水中含氧量，減輕了管線的腐蝕。

3 采出水處理及回注系統的腐蝕與防護技術

在產出水處理系統的腐蝕防護方面主要技術為。

①采出水處理系統過濾器及其配管內壁涂防腐層進行防腐處理。②三相分離器、儲油罐進行犧牲陽極陰極保護技術，采用鋁合金犧牲陽極作為犧牲陽極材料，對裝置進行陰極保護防腐處理。③在污水處理系統處理前端加緩蝕劑減緩腐蝕。

采出水回注系統防腐主要是使用玻璃鋼油管，采出水回注過程中，由于回注井井筒存在腐蝕、結垢現象，容易造成注入壓力升高、注入困難的問題。玻璃鋼油管具有耐腐蝕、重量輕、抑菌抗蛀、耐磨好、內壁光滑等優點，在回注井檢管時將原井鋼制油管更換為玻璃鋼油管，目前共更換玻璃鋼油管回注井共2口，已正常使用1年，注入壓力降低，使用效果較好。

4 除垢防垢工藝技術

4.1 確定油田集輸水型

①通過對集輸系統水型進行化驗分析，含硫酸根離子井54口，含鋇離子井93口，通過關停或轉撈油低效含硫酸根、鋇離子井52口。②增壓站打液點結垢成份以硫酸鹽垢為主，通過對油井水型進行分析，H9井區2014年下半年投產井中部分井含有硫酸根離子，與其它打油井原油或集輸井來液配伍，在打液管線及閥組處易形成硫酸鹽垢。

4.2 除垢工藝

（1）優選阻垢劑配方 ①通過對現場使用阻垢劑配方進行評價優化，提高阻垢效果。②對支線含硫酸根離子井不斷優化加藥濃度，確定最佳濃度為100PPm，現場應用表明鈣鎂離子濃度明顯提高，對應油井回壓未見明顯上升，結垢速率得到控制。

（2）根據垢成份優化酸液配方，進行酸洗除垢 取三份集輸系統管線垢樣進行室內實驗，在室溫靜態條件下，分別用濃度為4%、8%、12%的鹽酸100ml，靜置90min浸泡反應，然后測算溶垢率。在酸濃度分別為4%、8%、12%時，溶垢率分別為16%、37%、49%。通過溶垢實驗，同時結合現場結垢情況，為防止清洗過程中發生垢堵，首先用濃度為5%鹽酸對管線進行預處理，然后用濃度為12%鹽酸+2%氫氟酸進行清洗除垢。通過優化酸液配方進行酸洗后效果明顯。

（3）開展空穴射流除垢試驗 H三增鍋爐盤管施工前結垢厚度約1.5cm，理論垢量0.21m3，通過空穴射流除垢技術除垢約0.2m3，除垢率達到95%以上，與除垢前參數相比，除垢前盤管進出口壓差0.2MPa，除垢后壓差降至0.06MPa；除垢前換熱溫度14℃，除垢后換熱溫度提高至27℃，換熱溫度提高13℃，除垢效果明顯。

（4）結垢趨勢預測及監測 通過處理前后水樣數據全分析，計算飽和指數和穩定指數，處理前后飽和指數由0.52降至0.19，穩定指數由5.77上升至6.06，表明結垢趨勢得到有效控制。

通過掛片監測結垢速率，加阻垢劑后各支線結垢速率均下降。

5 應用情況

2015年2月開始全面加注緩釋劑，加藥濃度50PPm，加藥之前各站平均總鐵含量30.6mg/l，4～6月份平均總鐵含量降至11.4mg/l，掛片監測聯合站腐蝕速率仍然偏高，8月上調加藥濃度至80PPm，10月份監測平均總鐵含量降至7.2mg/l。

2015年7月對4個增壓站出口取樣，實驗結果顯示增壓站年平均動態腐蝕速率均在行業標準0.076mm/a以內。

［1］王兵，李長俊，朱偉，等.結垢及除垢技術在管道中的應用研究［J］.石油化工腐蝕與防護，2008，28（1）：28-30.