油田地面工程集输系统腐蚀控制

油田地面工程集输系统腐蚀控制

夏小花1马靖2潘嘉慧3

（1大庆油田有限责任公司第三采油厂第二油矿；2大庆油田有限责任公司第一采油厂第四油矿；

3大庆油田有限责任公司第三采油厂第五油矿）

摘要：在我国快速发展的过程中，随着我国经济发展水平的不断提高，各领域对石油能源的需求不断增大，促使油田集输工作深入推进，油气的集输与处理要想顺利开展，就必须确保油田地面工程系统的稳定，这样才能获得品质更高的石油产品。但鉴于石油与天然气中含有腐蚀性介质，对集输系统有腐蚀性，为了将集输系统使用寿命延长，减少腐蚀危害，就必须采取适合的防腐控制技术。本文主要对油田地面工程集输系统腐蚀的主要形式及原因、防腐技术的应用等内容具体介绍，以为相关单位提供一些借鉴。

关键词：油田地面工程；集输系统；腐蚀防控

引言

胜利油田目前已进入高含水开发期，随着油田开发程度的深入、三次采油技术的发展，污水的性质发生了很大的变化，采出污水总矿化度在5000～70000mg/L，氯离子含量达到3×104mg/L，污水中溶解氧，二氧化碳，硫化物等腐蚀性极强的物质、硫酸盐还原菌、油层出砂等都加剧了管道的内腐蚀；同时由于油田地处滨海地区，土壤含盐量高，因此，金属管道的外腐蚀也很严重；加上管道设备大都超过金属的疲劳极限，胜利油田地面工程系统金属管道和设备的内外腐蚀非常严重。

1油田地面工程集输系统腐蚀情况概述

油田地面工程的集输系统是油田生产的关键环节，包含各种设备和管线，由于石油和天然气成分中含有腐蚀的介质，会对系统产生一定的腐蚀，引起管线和设备的损坏，降低设备和管线的使用寿命，因此，有必要对腐蚀进行控制和管理，延长集输系统的服役年限。导致油田地面工程集输系统腐蚀的原因是多方面的，埋地管线的腐蚀，管线的外部受到土壤的腐蚀，内部受到油气的腐蚀，容易出现泄漏的现象，引起安全事故。集输设备受到油气的腐蚀，高矿化度的含油污水的腐蚀，泥沙杂质的冲击腐蚀等，都会降低设备的使用寿命，增加设备维修保养的费用，给油田生产带来严重的安全隐患。因此，对油田地面工程集输系统进行必要的防腐处理，能够降低油田生产的成本，提高油田生产的安全性。油气集输系统中的含油污水中含有硫化氢、二氧化碳、溶解氧等成分，引起电化学腐蚀。油气水的高速流动状态，其中含有的泥沙等成分引起的冲刷腐蚀，埋地管线与金属储罐底板的埋地腐蚀，对油田地面工程集输系统带来严重的安全隐患，需要强化集输系统的腐蚀管理，提高油气集输系统的效率。由于油田生产的产物中腐蚀介质的存在，很容易造成管线和设备的腐蚀，在油气集输系统进行腐蚀的防护措施是十分必要的。可以在处理液中加入化学的防腐剂，能够抑制腐蚀的发生，减少腐蚀对油田生产的影响。如果在油田地面工程集输系统忽视腐蚀的问题，极易发生安全生产事故，给油田生产带来严重的安全隐患。一旦管线或者设备发生腐蚀泄漏的情况，会引起火灾、爆炸及中毒的事故，后果非常严重。必须采取有效的措施，防止腐蚀的影响，才能提高油气集输系统的效率。

2油田地面工程集输系统腐蚀的控制措施

2.1钢质管道外防腐及内防腐

当前，我国很多油田会包覆聚乙烯夹克与硬质聚氨酯泡沫夹克防腐，这是一种较为成熟的防腐技术，且成功开发出聚氨酯泡沫夹克管“一步法”成型技术，防腐效果更佳显著。该技术在不断改进下，整体防腐性能也在逐步增强。小管径埋地管道外防腐层是包覆聚乙烯夹克的重要位置。海底输油管道外管防腐主要应用环氧煤沥青涂料，因为该涂料的耐水性较好。除了钢质管道外防腐效果显著以外，钢制管道容器的内防腐工艺也日渐纯熟，因为涂料的防腐性能优、使用简单方便，被广泛应用在油田钢制管道、容器设备内防腐中。当前，内防腐大部分采用环氧类的涂料，因为耐碱性、耐水、耐油的效果显著，附着能力较强，机械性能优越。

2.2金属管道和设备的内防腐

在金属管道和设备的内部进行防腐涂层技术措施的应用，选择防腐涂层材料，应用先进的涂层技术，将管道和设备的内部保护起来，形成一种保护膜，能够避免各种腐蚀介质的渗透，延长管道和设备的使用寿命。优选环氧型的防腐涂料，具有耐油、耐温特性，有效地方式含油污水的腐蚀，用于油田地面集输系统的各种管线和设备的内壁防腐，达到良好的防腐效果。选择玻璃钢或者耐腐蚀的特殊材料制备的管线，通过内壁的吸附特性，避免对其产生腐蚀。从集输管线的设计、施工开始，对防腐技术进行处理，达到最佳的防腐效果。

2.3玻璃钢及复合管

玻璃钢质量轻强度高，具有优异的耐腐蚀性，绝热性好，流体阻力小，运输安装简便，使用寿命长。从上世纪90年代中期开始在部分污水站应用，目前油田采出水腐蚀较严重的地区、污水站大都采用玻璃钢管。近年来，各种形式的钢塑复合管（PP、PE、PVC、PTFE等内衬塑料管、钢骨架塑料管等）和中、高压玻璃钢管在油田的引进和应用也日趋扩大，2009年建成了中国第一座全玻璃钢污水处理站。

2.4阴极保护技术

油田先后对长输或较长的输油管线100多条实施了阴极保护。目前阴极保护技术已成为埋地管道和储罐罐底板外壁保护不可缺少的措施。

2.5污水处理剂回注系统隔氧、化学药剂工艺技术

当前，国内很多油田会结合油田水质特点开展水质稳定处理工艺，通过投放水质稳定剂，可以将腐蚀减缓、抑制结垢及细菌繁殖。控制环境是指通过采用隔氧措施避免空气与氧气接触使水处理系统的腐蚀加重。鉴于溶解氧会造成腐蚀，通过密闭方法可以预防。水管线使用水泥作为内衬，含油污水管线可以采用投放药剂的方式防腐。而药剂的选用则需要通过试验确定，分为室内试验及工业性试验两个阶段。

2.6金属管道的外防腐措施

对于金属管道进行外防腐技术措施，可以通过涂层技术或者应用聚氨酯泡沫的保温材料进行包裹技术，将金属管道的外壁封闭起来，无论埋地管线还是裸露在空气中的架空管线，都能达到非常好的防腐效果。对于长输管道系统实施阴极保护措施，可以选择牺牲阳极的阴极保护或者外加电源的阴极保护技术措施，避免由于腐蚀电池的形成，而破坏金属管道的结构，导致泄漏事故的发生，给油田生产带来安全隐患。

3下一步需要攻关的技术

面对金属腐蚀的复杂性和多变性，几乎没有任何一种腐蚀控制方法可以解决所有的腐蚀问题。每种方法都有其适用范围，实际应用中往往需要多种腐蚀控制手段的联合应用。通常要针对不同的腐蚀体系，在了解导致腐蚀主要因素基础上，有的放矢的选择腐蚀控制技术，才能达到良好的效果。从发展来看，采用先进防腐蚀技术、提高施工质量、降低建设成本，是今后腐蚀控制及配套技术的主要攻关方向。

3.1防腐材料应用方面

加强油气水混输管道内涂层防腐技术、输气管道减阻技术的研究；在强腐蚀区推广非金属材料管道，进行相关技术的研究及配套，并制定完善的设计、施工和验收标准；针对腐蚀位置前移的状况，配合腐蚀控制工艺系统，开发适用于单井和集油管道的药剂；进一步开发和推广管道清洗和修复技术。

3.2管道腐蚀监测与检测

管道腐蚀监测与检测是管道腐蚀控制技术中不可忽视的重要环节。通过早期的监测和准确的度量，可以及时预防腐蚀破坏事故的发生；研究腐蚀原因、判断和评价腐蚀控制措施的效果，为后期治理提供依据。

结语

通过对油田地面工程集输系统腐蚀控制技术的研究，解决油田地面工程技术系统的腐蚀问题，延长管线和设备的使用寿命。采取必要的防腐措施，延长设备的免修期，节约油田油气集输的成本，促进油田生产的顺利进行。

参考文献：

[1]邵靓辉.油田地面工程集输系统腐蚀控制技术[J].化工设计通讯，2017，43（07）：78.

[2]汪忠宝.前大油田地面系统改造工程方案研究及投资效益分析[D].吉林大学，2012.

[3]刘淼.A油田地面工程改造项目经济效果评价研究[D].吉林大学，2011.