油田地面注水系统腐蚀影响因素研究及控制

吴晓旭 任哲雨 孙奇

摘要：影响油田注水系统腐蚀的各因素之间相互影响、互为因果，构成一个异常复杂的腐蚀体系。本文采用灰色关联分析法【1】对水质数据进行分析，找出了影响注水系统腐蚀的主要因素，并提出了控制腐蚀速率的具体方法。

关键词：腐蚀因素;灰色关联分析法;腐生菌【2】;悬浮固体

1前言

西部某油田注水采用“低压供水，高压注水”的全封闭式注水系统，沿程管材为玻璃钢管+钢制转换接头。由于注入水的矿化度高、腐蚀性强，使注水系统面临巨大的腐蚀风险。因此找出影响腐蚀的主要因素，并制定相应的防腐措施显得尤为重要。

2灰色关联分析法在腐蚀因素研究中的应用

2.1灰色关联分析法适用性

注水系统腐蚀影响因素的研究带有不确定性和模糊性。传统的建模方法难以发挥作用，而灰色系统建立的数学模型属于连续的微分模型，利用这一模型可对系统的发展变化进行全面的分析。

2.2灰色关联理论数据分析

根据灰色关联分析原理对油田水质数据进行分析，计算出两条管線各子影响因素与母序列的灰色关联度。

灰色关联分析评价的步骤如下：

（1）收集评价数据。

（2）数据均值化处理。

（3）计算指标序列与参考数列的绝对差值。

（4）确定当中的最大、最小值。

（5）计算比较序列与参考数列的关联系数。

（6）计算关联度。

（7）依据关联度，得出综合评价结果。

结果见表1、表2。

则，1#注水管线腐蚀速率的灰关联序为：

腐生菌>悬浮固体>含油量>硫酸盐还原菌>铁细菌

由于灰色关联度越大的因素对腐蚀速率的影响越大。所以影响1#线腐蚀速率的主要因素为：腐生菌、悬浮固体、含油量。

注水2#线腐蚀速率的灰关联序为：

含油量>悬浮固体>腐生菌>硫酸盐还原菌>铁细菌

影响注水2#线腐蚀的主要因素为：含油量、悬浮固体、腐生菌。

3结论

影响油田注水系统的各因素对腐蚀的影响程度各不相同，但含油量、悬浮固体、腐生菌是主要原因。

3.1含油量腐蚀机理

油田注入水中的原油，其中有机硫化物、环烷酸、有机酸等可以与管道金属部分发生化学腐蚀、电化学腐蚀。

3.2悬浮固体腐蚀机理

处于体系中的不溶性固体，在金属表面形成的沉淀膜强度和基体的结合力不够，沉淀膜不完整也不致密，增大了金属表面的不均匀性，使腐蚀加剧。

3.3腐生菌影响腐蚀机理

腐生菌菌群（TGB）普遍存在于石油、化工等工业领域的水循环系统中，其繁殖时产生的粘液极易引起电化学腐蚀，并会促进硫酸盐还原菌等厌氧微生物的生长和繁殖，有恶化水质、破坏油层和腐蚀设备等多重副效反应。

4腐蚀影响因素控制措施及效果

针对影响注水地面系统腐蚀的主要因素，制定相对应的治理措施，取得了良好的效果。

4.1含油量及固体悬浮物控制

（1）优化水处理工艺及药剂配方配比，提高采出水处理效果。

（2）新建和投用了1具600m3沉降罐，加强了采出水处理过程的沉降。

（3）加强注水管线的清洗，实施正反洗+柠檬酸热洗的管线清洗工艺。

4.2腐生菌的控制

（1）加强污水处理系统的密封性，定期向注入水中投加除氧剂。

（2）在水处理过程中加入杀菌剂【3】和阻垢剂。

通过以上治理措施，注入水中的含油量、固体悬浮物、腐生菌明显降低，管线腐蚀速率得到有效控制。地面注水管线使用寿命由原来的2年增加至目前的5年。

参考文献：

[1].谭成仟，宋子齐，吴少波;利用灰色关联分析法综合评价油气储层产能[J];河南石油;2001年02期

[2].韩文静，孟庆武，刘丽双;腐蚀性细菌对油田注水系统金属腐蚀和结垢的影响及防治措施[J];材料研究与应用;2008年02期

[3].陈建民，宋明海，王艳丽，张伶莉;油田注水系统杀菌技术研究应用[J];内蒙古石油化工;2009年15期