油田注水系统腐蚀原因及对策

2019-10-21 23:01代向丽
中国化工贸易·中旬刊 2019年8期
关键词:腐蚀原因油田对策

代向丽

摘 要:注水系统是油田开发中非常重要的一项内容,现如今越来越受到油田管理者的重视。油田注水系统因各种原因,导致注水系统腐蚀非常严重,从而造成了一定的经济损失,所以需要对不同程度的腐蚀规律进行分析,然后制定出对应防治措施,对油田开发具有重要意义。

关键词:油田;注水系统;腐蚀特征;腐蚀原因;对策

1 注水系统腐蚀的特征

1.1 污水储罐腐蚀

油田注水系统污水储罐容易发生腐蚀的情况,该腐蚀通常情况下会在污水储罐的罐底出现腐蚀的痕迹,这些痕迹一般为坑点状,有时也会出现点蚀的情况,面积较大,但腐蚀的产物较少,表面也相对比较光滑,罐壁上所呈现出的腐蚀情况较为均匀,相对于污水储罐来说,缓冲罐的腐蚀情况就要好一些,但其罐壁的腐蚀产物要多于污水储罐,通常情况下为深色的沉淀物,缓冲罐的腐蚀也较为均匀,以局部点蚀为主。

1.2 注水管线腐蚀

注水管线作为油田注水系统的关键,其腐蚀现象也是比较严重的一部分。但是,注水管线相对于污水储罐以及油管来说,腐蚀程度不算很严重,主要是管线的局部出现点状腐蚀,会产生黄褐色或者是黑色的腐蚀产物,腐蚀也比较均匀,一般不会出现大面积被腐蚀的情况。

1.3 井内油管腐蚀

井内油管腐蚀是油田注水系统中腐蚀情况最为严重的一部分,也是最难防治的一种腐蚀。油管是注水系统的重点,但是很多油管的使用寿命极短,甚至在几个月的时间中就会发生腐蚀,导致油管穿孔,无论是油管的内部还是外部都容易发生腐蚀,该腐蚀表现为局部点蚀,探究该腐蚀的原因应该追究到细菌、应力、工作质量以及丝扣处的泄露情况。对此,需要不断提高油管的性能以及作业质量来降低腐蚀状况。

2 油田注水管道腐蚀的影响因素

在油田开采中,油田注水系统需要深埋地下,所以注水系统腐蚀性比较大。油田环境pH值对注水系统腐蚀有重要影响,当pH值呈强酸性1时,油田注水系统腐蚀速度不快;如果管道内空气流通加快,就会有大量氧气进入,从而分解和破坏碳钢表面,导致管道直接和酸性接触,会加快腐蚀注水管道系统。

在油田环境pH值为11碱性区内时,碳钢表面pH值不断提升,保护膜会转为具有钝化性能的新保护膜,注水系统腐蚀速度会减慢。当pH值超过12时,注水系统在碱性环境和氧的作用下,注水系统的腐蚀速度会提升。

在油田注水系统腐蚀中,溶解氧腐蚀是主要的腐蚀方式之一,氧元素会对油管有很大的腐蚀。另外在油田作业中,二氧化碳会生成碳酸,会对注水系统的钢制设备保护膜进行腐蚀,随着二氧化碳在注水系统中浓度的增加,腐蝕速度明显增加,从而对油田注水系统造成严重的腐蚀。

3 油田注水系统腐蚀的防治对策

3.1 注重材料的选择或改变材料的组成

对于保护油田注水系统防腐蚀应当从根源上抓起,只有这样,才能真正的解决问题。我国的油田注水系统设备很多有已经超过10年的使用期。无论是从各方面看,设备的老化都已经十分严重,零件大多都已经出现腐蚀的现象,再加上目前油田中已存在的腐蚀气体累积越来越多且没有得到妥善处理,因此大量设备都存在着十分严重的腐蚀现象。

面对这一问题,在技术人员进行设备更新的同时,应当根据具体的环境来选择与之对应的材料,做到两者之间的匹配,或者可以通过调节材料内部的成分从而不断提高金属的耐侵蚀性。另外,在进行材料选取的同时,我们也应当将成本因素考虑其中,由于耐蚀材料的成本相比较于一般金属高出很多,因此,在进行系统换新时一定要将各项条件充分考虑在内。

3.2 改变周围环境介质条件

油田环境对注水系统的腐蚀情况有很大影响,周围环境包括pH值、细菌微生物、溶解盐等。改变环境的介质条件主要包括调节pH值、加入缓蚀剂、脱盐等。调节水中含氧量,应用闭式水处理系统,将油田注水系统的氧腐蚀变为弱碱性腐蚀,这样才能降低注水系统的腐蚀率。还可以在其中添加缓蚀剂等,可以很大程度上提高缓蚀率。

3.3 对注水系统进行涂层保护

涂层、镀层保护是注水系统中最为经济常用的办法,某些涂层能够有效隔绝周围环境,防止周围酸碱度、细菌等对系统管线的腐蚀。然而,该防治方法的重点就是能够选择适当的防腐蚀材料。通常情况下,防腐蚀性能较好的是环氧型涂料,该涂料相对于其他防腐涂料来说耐污水、耐高温都比较好,且使用寿命也相对较长,对注水系统的保护性能好。

4 结束语

综上所述,油田注水系统的腐蚀情况会直接影响着原油的采收率,需要我们引起重视,采取相对的防治措施。引起注水系统腐蚀情况的原因有多种,需要开发团队在开发前严格勘察油田的地质、储层情况、特征等,确定周围环境介质特征,从而采取相应的防治措施。对于注水系统金属材料需要选择耐蚀性较强的,还应该在其表面添加防腐涂层,降低腐蚀率,提高石油的开采效率。

参考文献:

[1]王光卿,范金福,张同哲,董明,李少香.油田回注水系统金属腐蚀机理的研究[J].山东化工,2018,47(17):45-48.

[2]王军,廉园园,王矿琰.靖边油田污水处理站注水系统腐蚀结垢研究[J].石油工程建设,2016,42(02):74-76+84.

[3]刘佳玲.柳泉油田注水腐蚀结垢机理及防治研究[D].青岛:中国石油大学(华东),2015.

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