油田注水管線防腐措施探討

孫慶華

摘 要：石油能源已經成為促進國民經濟發展的重要因素，在人們的生活中得到了廣泛的應用，我國一直將石油資源開發作為重點工作，但是目前大部分油田已經進入了開采后期，出現了含水量升高的問題，油田石油產量逐漸下降，但是我國目前面臨著資源短缺的難題，加大石油開采量非常必要，因此我們采取注水開發的方式對油田進行二次開采，對于這種油田開采方式，需要注意的一個方面就是油田注水管線的腐蝕問題，要有效保證石油產量，采取恰當的防腐措施至關重要。

關鍵詞：油田開采；注水管線；防腐措施

中圖分類號：TE980 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）20-0173-01

目前，我國大多數大型油田都采用注水采油技術以提高石油產量，但是由于開采時間的延長，注水質量不斷下降，油田注水管線出現了結垢和腐蝕問題，嚴重影響著油田開采和油氣輸送工作的順利進行，例如我國的勝利油田，由于注水管線腐蝕造成的經濟損失已達3億元，因此必須采取注水管線的防腐措施，減小經濟損失，提高油田開采效率。

1 影響油田注水管線腐蝕的因素

油田注水管線腐蝕的影響因素主要有以下幾點。

1.1 pH值

如果注水管線環境pH值≤4，則為酸性環境，將會溶解管線表面的氧化物層，酸性介質將會與管線表面直接接觸，造成注水管線的腐蝕問題，因此要解決酸蝕問題，適當提高注入水的pH值是可取的方法，但是其他腐蝕問題可能無法有效解決，采用pH=7的注入水能夠達到最佳效果。如果注入水為堿性，pH值為10～13，注水管線腐蝕速度會降低，但是如果pH值繼續升高，那么仍然存在腐蝕速度較快的問題。

1.2 二氧化碳

二氧化碳溶解在水中會生成酸性物質碳酸，會造成電化學腐蝕，在注水管線所處的深層地下，地下水中含有大量的二氧化碳，對諸如油管等地下設備會產生很強的腐蝕作用，腐蝕效果與二氧化碳濃度呈正比例關系，二氧化碳濃度越高，腐蝕速度就越快。

1.3 溶解氧

在油田注入水中，少量的溶解氧就能夠產生極強的腐蝕效果，如果注入水中還含有二氧化碳、硫化氫等其他氣體，管線將會受到更強的腐蝕作用。注入水中氯離子含量、環境壓力和溫度會影響氧氣在注入水中的溶解度。

1.4 溫 度

油田注水管線腐蝕速度會受到溫度的重要影響，在溫度小于80 ℃的環境中，溫度升高會造成管線腐蝕速度加快，到達一定溫度后，腐蝕速度會減慢。對于油田注水管線來說，其所處環境溫度處于0～150 ℃的范圍內，會受到不同程度的腐蝕。

1.5 溶解鹽

在油田注入水中含有氯離子、鈣離子等，由于溶解氧和電導率的共同影響，管線腐蝕速度會先升高，到達一定限度后再降低。氯離子能夠吸附在注水管線的金屬表面上，金屬表面會活化造成腐蝕，并且氯離子的穿透能力較強，能夠加劇注水管線的腐蝕問題。

1.6 細 菌

除了上述幾種因素，注入水中的細菌同樣會造成注水管線的腐蝕問題，數據顯示，美國油田注水管線70%的腐蝕問題都是由細菌引起的，能夠造成腐蝕的細菌有鐵細菌、腐生菌以及硫酸鹽還原菌等。

2 油田注水管線防腐措施

2.1 選用耐腐蝕金屬材料

選擇特殊合金制作的管材，或者根據注水管線所處實際環境，使用特定材料對管材表面做一定處理，能夠增強管材的耐腐蝕性。相對于普通的材料，耐腐蝕管材較高較高，因此選擇耐腐蝕金屬材料要兼顧成本和注水系統實際狀況，可以使用價格相對不高的特殊材料，例如滲鋁鋼，價格僅比普通鋼材高出一倍左右，但是耐腐蝕性能遠遠優于普通鋼材，綜合耐腐蝕性能、經濟成本等多種因素，選用滲鋁鋼是非常恰當的方式。

除了滲鋁鋼，還可以采用強度、耐腐蝕性能都較好的低絡合金鋼。上述耐腐蝕金屬材料在低滲油田中使用能夠獲得優秀的防腐效果，在控制成本的同時提高了生產的安全性。

2.2 注水管線的表面處理

要增強管線的防腐性能，可以在管線表面附加一層特殊材料，這樣腐蝕介質就無法與管線直接接觸，達到防腐的目的。目前表面處理技術主要有兩種，即涂層技術和鍍層技術。

前者是將防腐材料通過特殊工藝噴涂到管線表面，通過隔離腐蝕介質和管線達到防腐的目的，這種技術成本較低并且技術簡單，應用比較廣泛。

而鍍層技術則是采用化學鍍、電鍍等工藝，將電鍍液中的特殊離子附加到管線表面，增強管線的防腐性能，鍍層技術工藝簡單，成本也不高，防腐效果能夠滿足需求，目前油田注水管線防腐采用的主要是鍍層技術。

2.3 改變環境條件

除了上述兩種措施，還有一種未廣泛應用于油田開采現場的技術，就是改變環境條件的技術，一般有化學方法和物理方法兩類。

化學方法主要是在油田注入水中加入緩蝕劑、殺菌劑殺滅鐵細菌、硫酸鹽還原菌等細菌，通過抑制細菌增生保護管線，這種方法比較簡單，成本也不高，被廣泛應用于油田注水。而物理方法則是使用紫外線照射來殺滅細菌，降低細菌活性，保護管線免受細菌腐蝕。

3 涂層保護在油田注水管線防腐中的應用

3.1 H87環氧耐溫涂料

這種涂料專門用于油田的高溫污水腐蝕問題，由于涂料中添加了SAT無機材料，因此其耐熱性能和隔熱性能都比較優秀，在高溫環境中能夠較好的保護注水管線，廣泛應用于遼河油田、勝利油田等大型油田的注水管線防腐工作中。

3.2 8701環氧樹脂涂料

這種涂料主要有改性胺類固化劑、環氧樹脂以及助劑、溶劑等組成，8701環氧樹脂涂料固化溫度不高，基本不會產生污染和氣味，耐水性、耐腐蝕性以及耐油耐堿性能都比較優秀，應用于油田注水管線防腐，取得了較好的效果。

4 結 語

石油能源已經成為促進國民經濟發展的重要因素，在人們的生活中得到了廣泛的應用，我國一直將石油資源開發作為重點工作，但是目前大部分油田已經進入了開采后期，出現了含水量升高的問題，油田石油產量逐漸下降，但是我國目前面臨著資源短缺的難題，加大石油開采量非常必要，因此我們采取注水開發的方式對油田進行二次開采，對于這種油田開采方式，需要注意的一個方面就是油田注水管線的腐蝕問題，要有效保證石油產量，采取恰當的防腐措施至關重要。綜上，針對油田注水管線的腐蝕問題，采取不同的防腐措施能夠獲得不同的防腐效果，因此，必須根據油田的實際情況，選擇恰當的防腐措施，改善油田開采效果，提高石油產量。

參考文獻：

[1] 李瑞杰.論油田集輸管線的防腐技術[J].科技創新與應用，2015，（1）.

[2] 王志剛.地下管線檢測技術在管線檢漏中的應用[J].管道技術與設備，2014，（5）.

[3] 宋楊.油田集輸管線的腐蝕原因及防腐措施研究[J].化工管理，2013，（20）.