油管防腐技術的研究及應用

摘要：文章在對油管腐蝕狀況進行調查、研究的基礎上，總結出了油管腐蝕的一般規律和腐蝕的典型性，并在對腐蝕的類型、機理以及對腐蝕的影響因素的研究基礎上，提出了有效的防腐工藝技術措施，這對于提高油氣田的防腐工藝技術水平有一定的實用及參考價值。

關鍵詞：腐蝕；油管腐蝕；油管；防腐工藝

中圖分類號：TE988.2文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）18-0184-01

修復油管在經過加熱、清洗、探傷和試壓等工序后，由于油管內外表面的油污被清洗掉，金屬本體直接與空氣接觸，現場露天存放，腐蝕速度很快。一般經過一個小時后，內外表面便開始出現紅色銹斑，隨著時間的推移，腐蝕面積會逐步擴大，一周以后，金屬表面裸露處將大面積腐蝕，伴有鐵紅色銹沫出現。時間再往后延長，腐蝕向深度擴展，原來未裸露的部分，出現內部腐蝕，形成銹皮脫落，導致修復油管不能下井使用，只能再次修復后使用。因此，正確認識油管防腐知識，增加油管使用年限，是一項急需而重要的工作，它直接關系著原油生產能否正常進行。

1腐蝕因素分析

①油管材質的影響。對中原油田采油六廠馬廠、橋口及白廟油區的10口油氣井油管的腐蝕資料進行了分析，它表明在同種情況下，油管材質不同，油管受腐蝕的程度也會有所不同。從油管材質的化學成分分析來看，我們發現油管材質中鉻含量增加，會增加油管表面鈍化膜的穩定性，而鉬含量的增加，會減少Cl-的破壞作用，從而使油管的耐點蝕性能增強。

②H2S、Cl-、CO2的影響。對發生腐蝕油氣井的腐蝕環境及腐蝕因素進行分析后可以看出， 油管在使用過程中，受腐蝕性氣體H2S、CO2、Cl-和硫酸鹽還原菌（SRB）等共同作用發生腐蝕。

③腐蝕類型的影響。油管在含酸氣氣井的腐蝕屬電化學腐蝕。即：金屬與電解質溶液接觸時，由于金屬表面的不均勻性，在金屬表面出現陽極和陰極區，陽極和陰極區通過金屬本身互相閉合而形成許多腐蝕微電池，電化學腐蝕就是通過這些陽極和陰極區反應過程進行的。

H2S在溶解在水中立即電離，使水有酸性，同時對油管產生電化學腐蝕，它的反應式表示為: H2S=H++HS-，HS-=H++S2-。陽極反應:Fe-2e→Fe2+；陰極反應:2H++2e→H2；陽極反應產物:Fe2++S2-→FeS↓。

電化學腐蝕陽極反應的產物是硫化鐵，它與油管表面的粘結差、易脫落、易氧化，對油氣井的正常生產有著嚴重的危害。

2防腐工藝技術措施

油管的腐蝕在油氣田井下作業過程中是不可避免的問題，油管腐蝕往往會造成很大的經濟損失以及安全隱患。近年來，隨著科技的不斷發展，油管腐蝕的檢測方法以及防腐工藝措施都日益先進，無論是化學方法還是在改進油管材質等方面都有很大進步。

①緩蝕劑保護技術。緩蝕劑又稱腐蝕抑制劑，是指一些用于腐蝕環境中抑制金屬腐蝕的物質，當它少量地添加到腐蝕環境中，會在金屬與腐蝕介質的界面上產生阻滯腐蝕進行的作用，從而有效地減緩或阻止金屬腐蝕。由于使用量很少，介質環境的性質基本上不會改變，也不需要太多的輔助設備，因此，使用緩蝕劑是一種適應性強，經濟有效的金屬防腐蝕措施。緩蝕劑的類型繁多，其緩蝕機理和效果不盡相同。目前，中原油田含硫氣井常用的有液氮、粗吡啶、1901、CT系列等六類緩蝕劑。

②選用耐蝕或聚乙烯襯里油管 。目前中原油田使用的油管多采用耐蝕或聚乙烯襯里油管，這類油管降低了由于抽油桿－油管磨損和油管腐蝕而引起的故障，明顯降低了成本。

③采用一次性永久封隔器生產完井管柱。對于腐蝕環境嚴重的井采用一次性永久封隔器生產完井管柱，并在油套環形空間充滿含緩蝕劑的液體，采用這種方法既可避免套管承受高壓，又可避免和防止酸性氣體對油管外壁和套管內壁的腐蝕。

3結語

①從中原油田采油六廠油管防腐多年的經驗來看，使用緩蝕劑是減緩井下油套管腐蝕最經濟有效的防腐措施。

②對緩蝕劑進行配伍性實驗，緩蝕劑的評價篩選及現場評價試驗。通過試驗與研究，選用適合的緩蝕劑類型。

③井下作業中應當選用耐腐蝕油管，提高管串的抗蝕性能。

④開展油管腐蝕評價工作，積累更多不同類型油氣井油管的腐蝕資料，從中歸納總結出更完善的防腐工藝措施。

參考文獻：

[1] 李宗田.連續油管技術手冊[M].北京:石油工業出版社，2003

[2] 李久青，杜翠薇.腐蝕試驗及防腐蝕生產方法[M].北京:中國 石化出版社，2007.