分析油田注水采油設備的腐蝕與防護

彭幼師

摘要：針對油田注水采油設備腐蝕原因進行科學的分析，并簡要介紹了油田注水采油設備的特點，如作業風險比較大、成本高、系統復雜等，提出油田注水采油設備的腐蝕類型與防護措施，能夠有效延長注水采油設備的使用壽命，希望可以給相關人員提供良好的借鑒與參考。

關鍵詞：油田注水采油設備;腐蝕;防護

伴隨油田開發力度的不斷加大，原油含水量逐漸提升，地面輸水與輸油管線，包括井下油管與注水管線出現了嚴重的腐蝕現象。通過對油田注水采油設備腐蝕狀況進行全面的調查得知，水當中的溶解氧與硫化氫，會對油田注水采油設備產生嚴重腐蝕。為了有效延長油田注水采油設備的使用壽命，本文重點研究油田注水采油設備腐蝕原因與防護措施。

1油田注水采油設備的特點分析

油田注水采油技術難度比較大，操作流程較為復雜，通常集中在較大面積的平臺上，一座采油平臺類似復雜工廠。油田注水采油設備具有以下特點：

第一，作業風險比較大，成本較高，因為油田注水采油設備操作難度較大，具備較大的風險性。

第二，油田注水采油系統復雜，特別容易發生腐蝕，受大氣中水蒸氣的影響，增加油田注水采油設備發生腐蝕現象的概率。

2油田注水采油設備的腐蝕與防護措施

2.1油田注水采油設備腐蝕原因

2.1.1縫隙腐蝕

油田注水采油設備內部金屬部件比較多，不同的金屬部件之間存在比較小的縫隙，而縫隙之中的介質呈現滯留態，使得縫隙內部的金屬部件發生腐蝕，此種腐蝕經常被人們稱作縫隙腐蝕。因為油田注水管道內部結構特別復雜，管道內部的金屬表層經常出現砂泥與積垢，容易引發縫隙腐蝕現象^[1]。

2.1.2孔蝕

在油田注水采油設備表面，經常會出現向深入發展的腐蝕孔，這些腐蝕孔比較小，又常被人們稱為孔蝕或者點蝕。一般來講，孔腐蝕通常發生在表面較為鈍化的金屬部件上，碳鋼表層出現孔隙，在含氯離子的水之中，也會發生孔腐蝕現象。孔腐蝕現象特別常見，對油田注水采油設備的安全運行產生較大影響。

孔腐蝕現象的發生與發展共分成兩階段，分別是腐蝕孔的成核與腐蝕孔生長，若金屬部件位于腐蝕介質當中，因為介質內部的活性陰離子能夠有選擇性的直接吸附于金屬鈍化膜之上，和鈍化膜陽離子有效結合，會形成可溶性的氯化物質，在新露出基底金屬表層形成較小的腐蝕坑，這些腐蝕坑被人們稱作腐蝕核。腐蝕核通常在鈍化金屬表層形成。通常情況下，腐蝕核會快速長大，由于腐蝕核位置的金屬呈現陽性，電流高度集中，其周圍的膜成為陰極，使得金屬溶解速度不斷加快，金屬部件的表面形成較大的腐蝕孔。

2.1.3電偶腐蝕

若不同電極與電位的異種金屬與合金在同一種電解質溶解當中相互接觸時，因為腐蝕電位不相等，電偶電流呈現流動狀態，電位比較低的金屬，其溶解速度不斷加快，電位比較高的金屬，其溶解速度不斷下降，就會出現電偶腐蝕現象。出現電偶腐蝕現象的主要原因是兩種不同電極形成宏觀原電池引發的腐蝕。

2.1.4磨損腐蝕

因為腐蝕性流體與金屬表層出現相對運動，金屬局部腐蝕速度不斷加快，此種現象被人們稱作磨損腐蝕。引發磨損腐蝕的主要原因的介質發生變化，在油田注水管道當中，尤其是彎頭與閘門等部位，均會引發磨損腐蝕。油田注水采油設備磨損腐蝕類型主要分為兩種，分別是空泡腐蝕與湍流腐蝕等^[2]。

2.2油田注水采油設備腐蝕防護方案

為了保證油田注水采油設備的可靠運行，防止設備出現大面積腐蝕，相關人員要做好污水處理工作，避免油田設備出現大面積的腐蝕。可以對水質進行全面改善，在弱酸性水當中加入適量的堿性物質，提升其PH，運用密閉隔氧技術，密封好之后，做好細菌腐蝕防護工作，需要投入適量的殺菌劑，防止SRB的快速生長。

針對注水與集輸管線，要采用內部防腐方案，不斷提升油田注水采油設備的焊接質量，焊接完畢后，需要進行探傷處理。對于舊的管線，要做好日常清洗工作，避免發生大面積的腐蝕。油井環形空間，需要投入適量的殺菌緩蝕阻垢劑。在油田注水采油設備的回水管線當中，需要采用科學的內防腐方案，可采用玻璃鋼管線^[3]。

除此之外，相關人員還要特別注意以下問題：

第一，科學選擇金屬材料。結合油田注水采油設備的運行情況，科學選擇金屬材料，減少腐蝕現象的出現。例如，注水系統當中的回水管線與注水供應管線，均可采用玻璃鋼管線，主要是由于玻璃鋼管線具有良好的抗腐蝕性能，而且材料相容性較好，能夠減少電偶腐蝕現象的發生。

第二，做好金屬結構設計工作。通過妥善設計金屬結構，能夠避免殘留液腐蝕現象的出現，防止沉積物出現大面積腐蝕，盡量采取焊接結構，防止形成縫隙腐蝕現象。不斷降低金屬焊接過程中產生的熱應力與殘余應力，減少應力腐蝕現象的出現。

第三，妥善使用覆蓋層。在油田注水采油設備當中，覆蓋層占據重要地位，能夠將腐蝕性介質和金屬有效隔離，進而實現防腐蝕目標。覆蓋層要具備良好的附著力，孔隙率比較小，其物理機械性能較為突出，厚度與均勻性符合相關規定要求。

第四，加強陰極保護。陰極保護是現階段國內外認為最為經濟有效的防腐措施，一般來說，陰極保護系統主要分為兩種，分別是外加電流和犧牲陽極等^[4]。

第五，添加適量的緩蝕劑。緩蝕劑保護作為油田控制金屬腐蝕的核心措施，如果采取緩蝕劑保護方法，能夠防止油田注水采油設備出現大面積的腐蝕。因為腐蝕介質具有多樣性與復雜性的特點，所以，在選擇緩蝕劑的過程當中，要結合外部的介質條件，科學選擇緩蝕劑，進而獲得良好的防腐效果。

3結束語：

綜上，通過對油田注水采油設備的腐蝕與防護措施進行有效分析，例如科學選擇金屬材料、做好金屬結構設計工作、妥善使用覆蓋層、加強陰極保護等等，能夠保證油田注水采油設備的安全運行，降低其出現大面積腐蝕現象的概率。

參考文獻：

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[2]眭金擴，李璇，趙暉，呂雷.淺述油田注水開發后期提升采油率的技術措施[J].云南化工，2018，45（03）：126.

[3]張晗.鄂爾多斯盆地油田注水后期提高采油率的有效方法[J].石化技術，2017，24（02）：155.

[4]劉桂英.淺談油田注水開發方面后期提高采油率的有效方法[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2016，（10）：10-11.