石油鉆采設備的防腐工藝研究

江蘇金石富源機械有限公司

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0 引言

石油，地質勘探的主要對象之一，是一種呈現黏稠狀態的深褐色液體，有“液態黃金”“工業的血液”等稱呼。石油作為戰略性資源，“政治性商品”,在國際關系以及我國國民經濟中具有舉足輕重的作用。在石油開采過程中，由于原油特殊的化學性質，其具有一定的腐蝕性，會對開采設備造成一定程度的腐蝕，又因為油田的工作環境，使得石油鉆采過程中，其鉆采設備常常因為各種各樣的原因出現腐蝕，造成設備損壞，影響鉆采的效率，減少了設備使用壽命，增加了石油開采成本。

1 石油鉆采設備的工作原理

石油鉆采設備，主要是由金屬材料制作而成的，在開采現場，設備通常出現老化、松脫、堵塞、滲漏等等故障，除了這些常規性的設備故障，還有一種是設備的腐蝕性故障。為了防止這一故障的出現，設備在正式投入使用之前都會先在設備表面涂一層防腐漆膜，用以保護設備，提高設備的安全性和使用壽命。石油鉆采設備的防腐工藝，對石油鉆采工程的質量有著非常重要的影響。

石油鉆采設備的種類和型號多種多樣，由于其龐大的體積，因此在對其進行防腐處理時，最為普遍的防腐方法就是往鉆采設備的表層上涂防腐涂層。另外，由于鉆采設備的工作環境的不同，使用的防腐涂層的材料就也有所不同；因此，必須考慮到涂層的耐油性、耐腐蝕性以及耐水性的高低等因素來選擇。

2 石油鉆采設備腐蝕因素

2.1 沙漠環境對石油鉆采設備的腐蝕因素

沙漠的環境較為惡劣，早晚溫差較大，平均年溫差可達30-50℃。在夏季，中午地表溫度可高達60℃及以上，而夜晚則又會降到10℃以下。因此空氣中的水蒸氣會因為溫度的驟降而凝結，造成鉆采設備的腐蝕。溫度越高，設備表層分子就會越活躍；跟據科學研究表面，每當大氣溫度升高10℃，石油鉆采設備的腐蝕速度就會比之前提升一倍左右。并且沙漠氣候干燥，常年風沙較多，也較容易造成石油鉆采設備的腐蝕。在沙漠環境中，石油鉆采設備應選擇使用韌性較好、耐候性較強的材料。其中，耐候性是指對室外環境如冷熱、風雨、光照強度等條件的耐受能力。

2.2 海洋環境對石油鉆采設備的腐蝕因素

海洋的環境條件更為復雜，海洋水中富含Cl-，而Cl-對金屬的腐蝕性十分強，甚至能腐蝕金屬表面的氧化膜，進而引起點蝕穿孔。另外，由于海洋環境的濕度大，會進一步增強對石油鉆采設備的腐蝕。選擇在海洋環境中工作的石油鉆采設備，應選擇耐水性和耐鹽性較好的防腐涂層。

2.3 陸地環境對石油鉆采設備的腐蝕因素

與沙漠環境和海洋環境相比，陸地油田的工作環境對鉆采設備的腐蝕性還是比較低的。但是陸地上的環境復雜多變，隨著地域的不同，對其鉆采設備防腐材料的選擇也有所不同，應根據鉆采設備不同的工作環境和地域，選擇防腐涂層的材料。

3 石油鉆采設備防腐工藝研究

3.1 環氧富鋅防銹底漆

環氧富鋅防銹底漆是目前在鉆采設備防腐材料中使用最為廣泛的一種底漆，其較為適用于環境惡劣的海洋和沙漠環境中的石油開采。這種油漆的配制材料包括環氧樹脂、鋅粉、聚酰胺固化劑以及溶劑和助劑等。其中，鋅粉的作用是提供金屬鋅，使比鋼鐵(-0.44V)電位高的金屬鋅(-0.76V)代替鋼鐵成為成為陽性電極，從而保護作為陰性電極的鉆采設備的鋼鐵材料不被腐蝕。

3.2 脂肪族聚氨酯面漆

脂肪族聚氨酯作為石油鉆采設備防腐的面漆，在行業市場中的使用范圍較為廣泛。其具備良好的耐候性和抗沖擊性，同時在石油鉆采過程中對設備起到良好的耐磨性，這些優異的性能是其他面漆涂層望塵莫及的，另外，脂肪族聚氨酯面漆的保光性和保色性也具有較大優勢，因此是一種性能理想的防腐面漆

3.3 氯化橡膠面漆

氯化橡膠面漆由于其優異的耐水性和防腐性，在海洋油田開采中被廣泛使用，并且其還具有良好的附著力，使用也較為方便。

3.4 酸性環氧樹脂漆

酸性環氧樹脂漆適用于凝露干濕條件中的石油開采施工，其耐酸性、耐堿性和耐水性質較為良好。

3.5 醇酸系列漆

醇酸系列漆在使用之前，應首先經油改性，油改之后，其的耐候性、防腐性、保光性以及保色性都有了明顯地提高；醇酸系列漆還具有良好的抗沖擊性和柔韌性，能滿足石油鉆采需求；由于醇酸系列漆的價格優勢，其使用范圍也十分廣泛，是一種價廉性優的防腐蝕用漆。

4 涂層的配套體系

考慮到石油鉆采過程中，不同設備的基本結構及工作原理，并根據石油開采的不同工作環境，設備防腐涂層作為防腐工藝基礎中的基礎，具備較高的可行性與適用性。在噴漆時，要重點考慮到底漆的防腐性、附著力和耐油性是否符合工藝要求，面漆的耐候性和柔韌度是否能延長設備的使用壽命。另外，還要考慮到涂層之間是否配套，是否會互相影響等問題。石油鉆采設備的噴漆工藝是一項大工程，關乎著石油開采的質量和效率，因此必須對其防腐工藝細致再細致，以促進石油開采產業的發展。

5 結束語

石油的使用范圍廣泛，使用量巨大，雖然各國已經積極地尋找可再生能源替代不可再生的石油，但石油的需求量依舊再逐年遞增，因此，對石油開采的質量和效率也越來越高；從石油公司對石油開采設備的高投資成本可以看出，如何加強對石油設備的防腐處理是目前研究的重大難題。隨著科技的發展，新的防腐工藝和材料的應用，能夠有效的增加石油開采設備的防腐性能，延長石油鉆采設備的使用年限，提高石油開采效率和質量，為人們生活安家樂業和社會穩步發展做出貢獻。