浅谈土壤性质对油田埋地管道的影响

白春飞

（大庆油田有限责任公司第四采油厂基建工程管理中心，黑龙江 大庆 163511）

0 引言

土壤性质分为物理性质和化学性质，这里我们主要探讨化学性质对埋地管道的影响，土壤的化学性质主要有土壤的酸碱性、缓冲性、氧化还原性质、吸附性、表面电化学性质与胶体性能等。本文谈及的埋地管道主要指油田产能建设过程中，伴随着油气生产而铺设在地面以下的各类输油、输气和输水管道。

1 管道类型及铺设方式

1.1 管道分类

从管径上分， 油田常用管道管径从Φ40～1500mm之间均有使用；从生产原料上分，最常用的管道类型有黄夹克管道（内缠聚乙烯胶带硬质聚氨酯泡沫塑料夹克管）、沥青管道以及玻璃钢管道等；从使用功能分，油田生产过程中主要有原油运输管道、污水运输管道、天然气运输管道和注入水运输管道等；从承压能力上分，通常分为高压管道和低压管道。

1.2 铺设方式

由于管道的用处不同，导致铺设方式也有很多种。使用最多的就是单管单沟铺设方式，尤其是在油田开发早期，井间距比较大，一般采用单井管道单独铺设的方式，另外还有站间管道和外输管道多数都采用单管单沟的方式铺设。另一种铺设方式为多管同沟，这种方式是在近几年逐渐开始采用的，因为近几年加密井增多，井间距缩小，临近的油水井在去往同方向时常常采用多管同沟铺设，节省了土地征用面积。对于不同的管道要求的埋地深度也有所不同，因为地处北方地区，冬季气温较低，在铺设易受冻管道和承压较大的管道时多数埋地深度达到1.35m以上。

2 土壤性质对管道使用周期的影响

埋地管道一经投产使用就意味着将终生与土壤为伴，不论增加哪些防腐措施，也无法阻挡土壤对其的侵蚀，因此我们来探讨土壤的哪些性质会对管道产生影响，影响到底有多大。

2.1 土壤酸碱度

众所周知，大庆地区土地属于盐碱地。在其他文献中可以查阅到，大庆地区土地pH值整体处于7.1～9.5之间，明显为碱性土壤。理想状态下，碱和铁是不发生反应的，也就是说不会腐蚀管道，但管道制作过程中会含有杂质，这些杂质有的会与碱发生反应导致管道被腐蚀，生产过程中我们常会看到管道被腐蚀生锈以及穿孔的情况发生。

2.2 土壤湿度

大庆油田地处北温带，属于温带大陆性季风气候，有记载以来冬季最低气温-39.2℃，夏季最高气温达到39.8℃。全年气温差一般在60℃左右，这就对管道的热胀冷缩能力提出严峻考验。从实际生产角度观察，夏季高温一般不会影响管道的寿命，只有当雨季来临时雨水增多，雨水渗入地下，对管道会造成侵蚀，经水浸泡铁质管道则易腐烂生锈，严重时就会穿孔。另外，冬季低温常常使管道受到影响，尤其管道埋深较浅以及管道中有液体停止流动时，极易发生冻堵，一旦冻堵管线承受的压力将会剧增，直接关系管道的使用寿命。

2.3 土壤类型

大庆地区主要以沙土土质为主，黏土较少，地表会有比较薄的一层黑沙土，黑砂土以下就是黄黏土，再向下就是岩土，一般管道的埋地深度都在1～2m左右，在这个深度的土壤主要是黏土，黏土紧实度较大，对管道形成挤压作用，但压力不足以对管道形成威胁。

3 延长管道使用周期的几个观点

通过长时间的生产实践，工人们从实践中不断总结，影响管道使用周期的主要原因有以下几个方面，如果能够有效控制这几个因素，一定会对延长管道使用周期起到较好的作用。

3.1 减少翻新管道的使用

管道使用周期到了以后，就会频繁的出现穿孔的现象，说明管道已经到了退役的时限，经过了解，一般这种管道回收后会有一部分材质较好的经过修复后重新投入使用，这样做可以减少成本，但毕竟管道已经经历过一次服役，再次投入使用效果很不好。

3.2 增加管道壁厚

管道在铸造成型时，为了满足不同的生产需求，管道的壁厚就会分为很多种，比如用于清水输送的管道可以采用壁厚较薄的管道，因为清水的腐蚀性较小，如果输送污油和聚合物的管道就要采取壁厚加厚以及增加碳钢含量的管道作为载体，这样可以有效的延长管道被腐蚀的周期，增加管道使用寿命。

3.3 增加埋地深度

前面介绍了大庆地处北温带气候，冬季寒冷，一般土壤冻层可以达到2.15m甚至更深。管道埋深越浅，受冻的可能性越大，为了防止管线冻堵，延长管道使用寿命，增加管道埋深是防止管道冻堵的有效手段之一。

3.4 做好管道标志

大庆油田开发60年，埋于地下的各类管道不计其数，纵横交错，在进行各类施工时随时有可能对已建管道造成不可挽回的伤害，即使没有伤害到管道，也可能使管道地上覆土变薄变少或者改变了土壤性质，因此管道铺设完成后，在地表做好管道标志十分有必要，对减少对管道的伤害也很有意义。

4 结语

埋地管道的完整性对于油田开发具有重要意义，一旦管线发生泄漏，造成的安全隐患和环境隐患可能会引发不可挽回的经济损失。就大庆油田而言，土壤性质是无法改变的，我们只能从管理角度和管道本身出发，提高管理水平，正确铺设及使用各类管道；提升管道品质，让管道物尽其能，保证油田各项生产工作顺利开展，完成运输载体的使命，为创造百年油田发挥历史作用。