2018年06
月油田三元除防垢技术浅析王金梭（大庆油田第五采油厂，黑龙江大庆163513）
摘要：本文针对油田三元埋地管道腐蚀穿孔严重的问题，通过选取腐蚀管段对其材质、介质进行取样分析，结合测试土壤电阻率等方式开展埋地管道腐蚀机理研究，并制定了物理、化学防垢、电化学保护等相应措施，有效缓解了埋地管道腐蚀穿孔速率，为油田埋地管道腐蚀防护提供了技术支持。 关键词：腐蚀穿孔；机理研究；防护措施1管道腐蚀概况油田经过几十年的开发，已建成了规模庞大的油田地面工程系统，随着建设时间的延长，设施的腐蚀老化问题日益突出，管道腐蚀穿孔情况尤其严重。为了掌握管道腐蚀穿孔的主要原因，探索降低管道腐蚀速率的技术手段，开展埋地管道腐蚀机理研究，并提出切实有效的防护方案，提高管道的使用寿命，降低生产维护费用。2腐蚀机理研究2.1介质分析由于接触的环境介质不同，导致埋地管道的内外腐蚀情况不同。管道内壁的腐蚀主要与管道内介质有关，水驱、聚驱管道中介质成分种类相近，但聚驱管道中含有大量的聚合物。因此，分别在该区块水驱和聚驱各选取1口单井，对采出液水质进行化验分析后得知水驱采出液，Cl -和HCO 3-含量较高，腐蚀性较强；
而聚驱含有较多的Ca 2+和Mg 2+，pH 值均为弱碱性，结垢倾向大。2.2土壤分析土壤腐蚀绝大多数情况下由于埋地金属管道(构件)与土壤中电解质进行电化学过程所引起的。在腐蚀穿孔管段随机选取3处，采集土壤样本。按照SY/T 0087.1标准对土壤理化参数进行测试，对照钢铁腐蚀程度与土壤电阻率的关系一般来说，电阻率低的土壤腐蚀性强，反之腐蚀性弱。因此，该区块土壤腐蚀级别属中、强腐蚀土壤。管道穿孔处土壤电阻率、氧化还原电位、土壤容重低，含盐量和Cl -含量高，腐蚀强度高于未穿孔处。2.3腐蚀类型判断
为了解油田管道的腐蚀类型，选取10个不同年限的水驱掺
水管段，对穿孔类型进行分析，8个管段穿孔外表面比较光滑，类型为内穿孔；其余管段外表面有腐蚀坑出现，向内凹陷，类型为外穿孔。可以初步断定水驱掺水管段穿孔主要为内腐蚀引起。同样选取10个不同年限的聚驱掺水管段，对穿孔类型进行分析。3个管段穿孔外表面比较光滑，类型为内穿孔；其余7个管段外表面有腐蚀坑出现，向内凹陷，类型为外穿孔。可以断定聚驱掺水管段穿孔主要为外腐蚀引起。3防护措施
针对我厂X 地区的腐蚀结垢现状，为更好的对管道进行防护我们采用了以下几种措施，起到了明显的效果。
3.1物理防垢技术
物理防垢采用空化射流技术，利用微形孔穴液体爆裂原理所产生的空化效应，瞬时释放巨大能量，将液体中的钙、镁离子以及硅酸盐成分的分子结构以及排列顺序产生改变，从而破坏液体中的结垢条件。然后通过紊流防腐装置，使管内的流体组分均匀，使其不沉淀或减小沉淀，降低结垢倾向，并保持介质的稳定。分别选取水驱、聚驱两口油井安装管道空化防垢装置，通过对试验井的基础数据进行跟踪采集，并对比安装前后的数据，单井最高井口回压由1.30MPa 下降至0.9MPa ，油井管道冲
穿孔管
洗周期由平均65天上升到90天，延长了25天。3.2添加缓蚀剂针对我厂X 地区的管道腐蚀结垢情况及采出液的成分特点，选择以分散剂、缓蚀剂和阻垢剂为组分，确定适合水驱和聚驱的缓蚀阻垢药剂。水驱以缓释为主，聚驱以阻垢为主。通过电化学测试及失重法，确定了最佳加药浓度选择水驱15mg/L 和聚驱10mg/L 。在X 区，选取两口腐蚀结垢严重的油井进行现场试验，加药点选择在计量间外掺水管线出口上。短期试验表明：添加固体缓蚀阻垢药剂后，水驱管道缓蚀率为91%，聚驱管道阻垢率为89%。3.3电化学保护为缓解管道的外腐蚀，采用安装阴极保护装置对管体进行保护，通过在X 地区1座转油站地区，整体安装阴极保护装置，为143.85km 集输管道提供强制电流阴极保护。按照投产年限不同，选取保护范围内10条埋地管道40个测试点，对其进行阴
极保护电位现场测试，平均电位在-0.86V~-0.97V 之间。依据《GB/T 21448-2008埋地钢质管道阴极保护技术规范》阴极保护
电位值均能够达到-0.85V~-1.2V 的标准，对站间及单井管道起到了良好的保护效果。3.4特种合防垢工具特种合金工具技术原理：根据多种合金元素不同电极电位，在合金表面形成无数个微小的电极构成微电池，形成电场，
使水垢和腐蚀性物质离解成阳离子和阴离子，防止结垢及脱落
老垢，同时合金中的某些组元等会消耗水中的H +，抑制其对管
道的氧化作用，延缓腐蚀。对试验井的基础数据进行跟踪采
集，并对比安装前后的数据，将安装前、后的腐蚀挂片利用失重法计算缓蚀率为80.9%，效果显著。4结语（1）X 开发区水驱采出液，Cl -和HCO 3-含量较高，腐蚀性较
强，以内腐蚀为主；聚驱采出液，含有较多的Ca 2+和Mg 2+，pH 值
为弱碱性，以外腐蚀为主，聚驱管道结垢严重，腐蚀产物较厚。
（2）通过安装物理防垢装置、添加缓蚀阻垢剂、对管体实施电化学保护、以及安装特种合防垢工具等，都可为降低埋地管道腐蚀速率提供有效防护措施。参考文献：[1]万德立，朱殿瑞，董家梅。石油管道、储罐的腐蚀及其防护技术（第二版）[M]。北京：石油工业出版社，2006.[2]王勇，张旭昀，孙
丽丽，等。液态轻烃储罐内壁腐蚀原因分析及防护措施[J]。化工机械，2006，5：308-311.[3]姚亦华。地面注水管线腐蚀机理与预防措施研究[J]。西南民族大学学报(自然科学版)，2009，35（2）：336-341.45
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