分析油田注水采油设备的腐蚀与防护

彭幼师

摘要：针对油田注水采油设备腐蚀原因进行科学的分析，并简要介绍了油田注水采油设备的特点，如作业风险比较大、成本高、系统复杂等，提出油田注水采油设备的腐蚀类型与防护措施，能够有效延长注水采油设备的使用寿命，希望可以给相关人员提供良好的借鉴与参考。

关键词：油田注水采油设备;腐蚀;防护

伴随油田开发力度的不断加大，原油含水量逐渐提升，地面输水与输油管线，包括井下油管与注水管线出现了严重的腐蚀现象。通过对油田注水采油设备腐蚀状况进行全面的调查得知，水当中的溶解氧与硫化氢，会对油田注水采油设备产生严重腐蚀。为了有效延长油田注水采油设备的使用寿命，本文重点研究油田注水采油设备腐蚀原因与防护措施。

1油田注水采油设备的特点分析

油田注水采油技术难度比较大，操作流程较为复杂，通常集中在较大面积的平台上，一座采油平台类似复杂工厂。油田注水采油设备具有以下特点：

第一，作业风险比较大，成本较高，因为油田注水采油设备操作难度较大，具备较大的风险性。

第二，油田注水采油系统复杂，特别容易发生腐蚀，受大气中水蒸气的影响，增加油田注水采油设备发生腐蚀现象的概率。

2油田注水采油设备的腐蚀与防护措施

2.1油田注水采油设备腐蚀原因

2.1.1缝隙腐蚀

油田注水采油设备内部金属部件比较多，不同的金属部件之间存在比较小的缝隙，而缝隙之中的介质呈现滞留态，使得缝隙内部的金属部件发生腐蚀，此种腐蚀经常被人们称作缝隙腐蚀。因为油田注水管道内部结构特别复杂，管道内部的金属表层经常出现砂泥与积垢，容易引发缝隙腐蚀现象^[1]。

2.1.2孔蚀

在油田注水采油设备表面，经常会出现向深入发展的腐蚀孔，这些腐蚀孔比较小，又常被人们称为孔蚀或者点蚀。一般来讲，孔腐蚀通常发生在表面较为钝化的金属部件上，碳钢表层出现孔隙，在含氯离子的水之中，也会发生孔腐蚀现象。孔腐蚀现象特别常见，对油田注水采油设备的安全运行产生较大影响。

孔腐蚀现象的发生与发展共分成两阶段，分别是腐蚀孔的成核与腐蚀孔生长，若金属部件位于腐蚀介质当中，因为介质内部的活性阴离子能够有选择性的直接吸附于金属钝化膜之上，和钝化膜阳离子有效结合，会形成可溶性的氯化物质，在新露出基底金属表层形成较小的腐蚀坑，这些腐蚀坑被人们称作腐蚀核。腐蚀核通常在钝化金属表层形成。通常情况下，腐蚀核会快速长大，由于腐蚀核位置的金属呈现阳性，电流高度集中，其周围的膜成为阴极，使得金属溶解速度不断加快，金属部件的表面形成较大的腐蚀孔。

2.1.3电偶腐蚀

若不同电极与电位的异种金属与合金在同一种电解质溶解当中相互接触时，因为腐蚀电位不相等，电偶电流呈现流动状态，电位比较低的金属，其溶解速度不断加快，电位比较高的金属，其溶解速度不断下降，就会出现电偶腐蚀现象。出现电偶腐蚀现象的主要原因是两种不同电极形成宏观原电池引发的腐蚀。

2.1.4磨损腐蚀

因为腐蚀性流体与金属表层出现相对运动，金属局部腐蚀速度不断加快，此种现象被人们称作磨损腐蚀。引发磨损腐蚀的主要原因的介质发生变化，在油田注水管道当中，尤其是弯头与闸门等部位，均会引发磨损腐蚀。油田注水采油设备磨损腐蚀类型主要分为两种，分别是空泡腐蚀与湍流腐蚀等^[2]。

2.2油田注水采油设备腐蚀防护方案

为了保证油田注水采油设备的可靠运行，防止设备出现大面积腐蚀，相关人员要做好污水处理工作，避免油田设备出现大面积的腐蚀。可以对水质进行全面改善，在弱酸性水当中加入适量的碱性物质，提升其PH，运用密闭隔氧技术，密封好之后，做好细菌腐蚀防护工作，需要投入适量的杀菌剂，防止SRB的快速生长。

针对注水与集输管线，要采用内部防腐方案，不断提升油田注水采油设备的焊接质量，焊接完毕后，需要进行探伤处理。对于旧的管线，要做好日常清洗工作，避免发生大面积的腐蚀。油井环形空间，需要投入适量的杀菌缓蚀阻垢剂。在油田注水采油设备的回水管线当中，需要采用科学的内防腐方案，可采用玻璃钢管线^[3]。

除此之外，相关人员还要特别注意以下问题：

第一，科学选择金属材料。结合油田注水采油设备的运行情况，科学选择金属材料，减少腐蚀现象的出现。例如，注水系统当中的回水管线与注水供应管线，均可采用玻璃钢管线，主要是由于玻璃钢管线具有良好的抗腐蚀性能，而且材料相容性较好，能够减少电偶腐蚀现象的发生。

第二，做好金属结构设计工作。通过妥善设计金属结构，能够避免残留液腐蚀现象的出现，防止沉积物出现大面积腐蚀，尽量采取焊接结构，防止形成缝隙腐蚀现象。不断降低金属焊接过程中产生的热应力与残余应力，减少应力腐蚀现象的出现。

第三，妥善使用覆盖层。在油田注水采油设备当中，覆盖层占据重要地位，能够将腐蚀性介质和金属有效隔离，进而实现防腐蚀目标。覆盖层要具备良好的附着力，孔隙率比较小，其物理机械性能较为突出，厚度与均匀性符合相关规定要求。

第四，加强阴极保护。阴极保护是现阶段国内外认为最为经济有效的防腐措施，一般来说，阴极保护系统主要分为两种，分别是外加电流和牺牲阳极等^[4]。

第五，添加适量的缓蚀剂。缓蚀剂保护作为油田控制金屬腐蚀的核心措施，如果采取缓蚀剂保护方法，能够防止油田注水采油设备出现大面积的腐蚀。因为腐蚀介质具有多样性与复杂性的特点，所以，在选择缓蚀剂的过程当中，要结合外部的介质条件，科学选择缓蚀剂，进而获得良好的防腐效果。

3结束语：

综上，通过对油田注水采油设备的腐蚀与防护措施进行有效分析，例如科学选择金属材料、做好金属结构设计工作、妥善使用覆盖层、加强阴极保护等等，能够保证油田注水采油设备的安全运行，降低其出现大面积腐蚀现象的概率。

参考文献：

[1]董林.采油废水用于低渗透油田注水处理技术探讨[J].石化技术，2018，25（04）：106.

[2]眭金扩，李璇，赵晖，吕雷.浅述油田注水开发后期提升采油率的技术措施[J].云南化工，2018，45（03）：126.

[3]张晗.鄂尔多斯盆地油田注水后期提高采油率的有效方法[J].石化技术，2017，24（02）：155.

[4]刘桂英.浅谈油田注水开发方面后期提高采油率的有效方法[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2016，（10）：10-11.