閆笑杰
(大慶油田第十采油廠基建工程管理中心,黑龍江 大慶 163000)
地面管道工程涉及了多個操作流程,工序較為復雜,且地域橫跨度比較大,有些管道銜接區域位置差別過大,同一個管道會經歷完全不同的環境特點,很多地質因素和環境因素對管道腐蝕會造成較大的影響,這是無法規避的。從目前的開采形式來看,我國油田已經逐漸進入了深度開發的狀態,從高油期進入到了高水階段,使用注水開采的頻率越來越高,加快了管道腐蝕程度。還有就是因為管道密封的特點,在油水長期流通過程中,有些物質會粘附在管道上面,長期積累形成結垢物質,這些物質如果沒有及時處理,會使得管道壁層逐漸薄弱化,容易發生穿孔腐蝕現象,使管道無法正常運行[1]。
油田地面管道主要是負責油氣資源的運輸,管道采出液中包含了很多化學物質,這些物質的聚合性比較高,容易發生礦化現象,其物質的乳化量也比較高,在采出液中,溶液中包含了一些顆粒物和一些懸浮物,還有部分細菌物質。基于流動性特點,二氧化碳在管道中具有一定的流通性,經過水下物質的分解,二氧化碳會經過一系列的化學反應形成碳酸,這些碳酸的性質會延伸到對采出液的影響,使采出液的酸堿度發生改變,更偏向酸性指標,酸性程度越高,會加快對管道的腐蝕速度。再加上其他的外加因素,比如采出液性質特點,具有礦化性質,主要是因為各項離子濃度分布不均勻,增加了溶液黏度,采出液的酸性是不穩定的,如果酸性程度呈一個上升趨勢,那么對管道的腐蝕就越嚴重[2]。
造成管道腐蝕的原因較為多樣化,它是多個因素綜合作用的結果,從物理因素的角度來看,主要表現在傳播介質壓力、溫度、和流速等方面,這些因素之間沒有必然的聯系,但也存在一定的連接關系,溫度與離子活躍度之間是一個正比關系,也就是說,隨著溫度的不斷上升,離子的活躍度也會上升,不會降低或者延遲等,當離子活性增強,對管道的腐蝕作用就會增強,造成管道明顯腐蝕。還有就是在油田地層中,包含了不少被溶解的氣體,這些氣體不容易被管道排出去,大量積累在管道中,使得管道氣體貼附在內壁中,加快管道腐蝕速度。前面我們提到了介質流動速度,介質流動速度的作用機理在于會速度越快,那么物質之前的流動摩擦就越明顯,這種摩擦力會延伸到管道上,使得管道磨損嚴重,形成管道腐蝕,降低管道使用周期。
油田地面管道的防腐設計是一個綜合性的過程,我們要綜合考慮各個方面的影響因素,做好相關對接工作,其防腐設計存在較多的影響因素,特別是設計方案內容的合理性,要根據石油管道敷設情況進行合理的調控。根據相關資料顯示,我國油田地面工程規模較大,在多數地面工程中,注水管道和污水管道都是用鋼制復合管和玻璃管代替的,這種管道的性能并不是很好,容易出現腐蝕性問題。從現實基礎出發,我們要在滿足基本管道強度標準的前提下,進一步優化完善復合管道,特別是在金屬離子濃度較高的環境中,最好選取鎳基合金復合管作為主管道,保證其運行的穩定性。在流動性較強的區域,我們選擇在急流區域加裝三倍管徑管道,焊接的時候要焊接全面,不要存在漏焊的情況,保證焊條焊絲的質量,減低電偶腐蝕對管道的危害[3]。
從現實情況來看,在管道工程外防腐施工中,受外界因素影響比較多,使得管道工程外防腐施工質量不能很好的滿足實際需求。主要體現在工作人員施工水平、防腐蝕材料、涂刷技術等幾個方面,為了保證管道外防腐施工質量,我們要從多個方面做好協調工作,從施工人員的角度來說,施工之前需要進行全面的檢查,要嚴格按照標準規范化施工,不要個人主觀意志判斷,技術操作要達標,在防腐材料的選擇上,需要經過層層檢查,保證其材料質量,優化管道材料涂敷技術,保證其管道整體防腐質量。管道外防腐施工方法較為多樣化,根據施工形式的不同可以分為滾涂、涂刷、噴涂等,不同的方法其應用優勢不同,我們需要根據管道具體需求進行合理的選擇,涂刷法的操作最為簡單,不需要使用到很多的設備,相對來說比較節約時間,是管道外防腐施工中最為常用的一種方法,當然這種方法也存在一定的局限性,需要大量工作人員協調性施工,施工質量和效率得不到保障。
目前我們使用的油田地面管道內防腐技術主要可以分為陰極防腐和電化學防腐,兩種方法都具有一定的防腐效果,選擇的時候根據實際情況而定。陰極防腐主要是在油田地面管道上施加電流,在電流的流動作用下,會有效抑制管道中腐蝕物質的活躍性,使得腐蝕物質之間減緩相互作用效率,有效降低管道金屬氧化速度,有些管道薄弱區域,受氧化腐蝕影響較大,這種方法可以很好的對管道薄弱區域起到一個防護作用,基于電流的流動性,可以適用于大面積管道防腐處理。在電化學防腐中,我們主要是通過向管道中施加外部電流,外部電路與管道本身電流是不同向的,會使得管道本身的電位方向發生變動,形成一層具有防腐性能的保護層,降低管道腐蝕影響。
油田地面工程管道的穩定性對于油氣運輸有著重要的作用,因為工程管道長期處于一個運行的狀態,再加上各項因素影響,使管道容易出現腐蝕性問題,對于管道腐蝕問題,我們要從多個方面入手,做好管道防腐工作,采取合適的管道防腐技術,切實提高管道防腐性能,保證其管道運行的穩定性。