影响油田油套管腐蚀的因素与防治措施分析
2018-10-21罗玉
罗玉
摘 要:石油采集过程中原油中的含硫物质、酸性物质以及一些腐蚀性的矿物质会对化工装备造成严重的腐蚀,而这些腐蚀物质的含量随着采油工程的进展而增加,进而对石油开采装备的腐蚀作用也越来越严重,这对石油开采装备长期的安全运行造成了严重的威胁,其中油套管的腐蚀问题尤其严重。因此,研究如何保障油套管使用的长期性和安全性是一项重要的研究课题,本文在总结分析油套管腐蚀原因的基础上,对如何采取有效的防腐蚀技术保护油套管的安全问题进行了分析和探讨。
关键词:油田;油套管;腐蚀因素;防止措施
1 前言
随着工业生产的快速发展对石油资源的需求量也在迅速增加,石油作为有限的能源,它的开采会随着开采时间延长和开采量的增加而逐渐困难,所以在原油开采的过程中必然会加重对油套管的腐蚀作用,为了保障采油装备运行的稳定性和安全性要对油田油套管进行防腐蚀技术处理,降低原油采集对油套管的腐蚀作用,延长采油装备使用的寿命和正常运行的周期,保障石油开采企业的经济效益。
2 石油开采装备腐蚀的原因分析
2.1 氯化物对油套管的腐蚀
在开采的原油中一般含有0.01%~22 %的氯化物等盐类化学物质存在,而且近几年随着原油开采难度的增加,原油的质量有所下降,氯化物的含量有所增加,在原油采集的过程中原油中的NaCl、CaCl2和MgCl2等无机盐会在原油常减压蒸馏装置加工的过程中与原油中的水一起蒸馏发生气化,从而被带入到常压塔顶的各个设备中去,而无机盐CaCl2和MgCl2会在水的露点状态下容易发生水解,水解公式为:CaCl2+H2O→2HCl+Ca(OH)2;MgCl2+H2O→2HCl+Mg(OH)2。
通过上面水解公式看出,无机盐水解生成的HCl与水在露点温度附近对油套管产生了严重的酸性腐蚀,而且无机盐、水以及温度是给常减压装置系统造成腐蚀的重要条件,所以在进行防腐蚀措施时注意对这三个条件的控制。
2.2硫化物对油套管的腐蚀
近年来,我国石油采集的设备受硫化物腐蚀情况严重,尤其是石油开采难度增加,原油中含硫量增加使得油套管的腐蚀情况加重,而且有些石油开采装备的原油采集并不是按照高硫原油设计的,但是随着硫化物的增加,原油中硫元素也增加,使得高硫原油的含量也越来越多,而且硫化物中的有机硫醇以及活性硫化物对碳钢以及低合金钢制造的油套管造成严重的化学腐蚀,随着石油采集设备运行时间的增长,腐蚀情况约会越来越严重,所以一定要对原油中的硫化物进行处理,防止其对油套管造成严重的腐蚀情况,威胁石油采集装备运行的安全性。
2.3 环烷酸对油套管的腐蚀
在我国开采的原油中含有一部分环烷酸、脂肪酸以及硫醇类有机酸性化合物,而原油中的环烷酸在常温状态下是一种优良的表面活性剂,但是它在220~350℃时会发挥非常强的化学腐蚀活性作用,但是在原油采集的过程中,环烷酸不可能保持在常温状态下,所以多数情况下它主要表现出强大的化学腐蚀作用,对采油装备中的碳钢、低合金钢以及部分普通不锈钢设备造成严重的腐蚀。
3 防腐蚀技术的有效策略分析
3.1 加强石油开采装备表面材料的防护处理
原油采集过程中,化学物质以及有机化学物质对炼油设备的腐蚀主要是先破坏炼油设备表面的保护层,然后加快对设备的腐蚀速度和腐蚀作用,所以炼油设备表面材料的防护处理工艺技术十分重要。一般的处理方法有:①对油套管表面材料进行防护工艺;②对不锈钢炼油设备实施表面转化膜技术,增加不锈钢表面的抗腐蚀能力;③高温涂层技术的应用,对炼油设备中的列管式换热器进行整体涂盖,加强其表面的抗腐蚀氧化能力;④耐腐蚀材料的表面焊接技术的应用。
3.2 加强石油开采厂工作人员的安全意识培训
石油开采装备发生腐蚀除了相关的检测报警设备的提醒外,还需要现场工作人员的协助管理,而在炼油设备现场管理中,一些工作人员对设备腐蚀严重性的了解比较少,安全意识比较薄弱,当发现有腐蚀现象时不能及时上报,而且值班人员的责任意识也比较弱,导致发生腐蚀严重的设备没能得到及时的检修和更换,从而加重了整个石油开采装备系统的腐蚀,所以为了避免石油开采装备腐蚀现象的加重应该加强对石油开采厂工作人员的防腐蚀能力培训,鼓励工作人员及时上报发生腐蚀的设备,对于值班管理人员要实行责任到个人的管理制度,提高工作人员的责任心,盡量保障石油开采厂内防腐蚀工作中各个环节管理的有效性和及时性。
综上所述,通过对石油开采油套管腐蚀的原因及防护措施的分析知道,石油开采中油套管发生腐蚀主要是由于原油采集的质量下降,化学腐蚀物质的含量增加,再加上石油需求量的增加,石油开采装备工作负荷较大加重了它的腐蚀作用,现如今石油开采企业对石油开采装备的腐蚀问题与防腐技术越来越重视,而且也逐渐加大了防腐蚀资金的投入,引进先进的防腐蚀技术,规范采油过程的管理,并且不断的改进石油开采技术,采集质量更高的原油,相信经过技术人员的不断研究一定会有效改进石油开采装备防腐蚀技术的,加大对石油开采装备的保护。
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