油田注水管道腐蚀机理分析及防腐技术

2021-12-31

全面腐蚀控制 2021年1期

（大庆油田工程建设有限公司油建公司第十一中队工程部，黑龙江大庆 163000）

0 引言

在社会经济发展速度加快的背景下，原油需求量明显增加，要想更好地满足市场需求，实现油田采收率的提升，可通过注水手段使地层能量得到补充，优化地层原有驱替效率。但注水水质指标会对注水效果产生直接影响，最常见的问题就是注水设备与管道腐蚀。基于此，文章将油田注水管道作为主要研究对象，重点阐述其腐蚀机理与防腐技术，希望有所帮助。

1 油田注水管道腐蚀机理阐释

（1）pH值（酸碱性）。注入水的pH值会严重影响金属腐蚀性能，若数值过低或者是过高，均会使金属表面氧化层出现溶解，进而暴露金属表面，引起金属腐蚀的问题；

（2）溶解氧。注入水中的溶解氧会通过电化学腐蚀形式造成局部腐蚀现象。而局部腐蚀的速度是平均腐蚀2～4倍。根据注入水中的氯化钠浓度和腐蚀作用关系发现，氯化钠的浓度处于0%～10%之间的情况下，腐蚀速度更快[1]；

（3）二氧化碳与硫化氢。注入水中所含二氧化碳与硫化氢也会影响金属，当硫化氢气体与水溶解后会呈酸性，而金属长时间处于酸性环境就会腐蚀；

（4）压力与温度。通常情况下，注水的温度在40～60oC之间，而压力则在20MPa左右，这一条件下，微量金属离子会对有机化合物产生催化作用。受金属离子催化影响，聚丙烯酰胺会出现水解反应，进而形成聚丙烯酸。

2 油田注水管道防腐技术

2.1 合理使用防腐剂

在使用油田注水管道期间，可将防腐剂加入其中，进而减慢管道腐蚀的速度，确保油田注水管道稳定。而且，防腐剂价格不高，被广泛应用于油田开发。然而，在使用防腐剂的时候，一定要参考管道材料性质与管道厚度等指标，确保选择的合理性，充分发挥防腐剂药性。一般情况下，防腐剂可细化成有机型与无机型两种，因而要结合油田注水管道使用的具体状况使用。

2.2 防腐保护层

油田注水管道的防腐技术诸多，涂抹保护层也是十分常见的措施，可行性较强。一般来讲，将防护层涂抹在注水管道表面的时候，需要配合防腐剂使用，且均匀涂抹，进而更好地阻挡油田注水管道氧化性，以免在内部环境内发生化学反应。同时，要结合油田注水管道厚度涂抹防护层，尽可能缓解注水管道的腐蚀速度。

2.3 杀菌剂的使用

引起油田注水管道腐蚀的另一因素就是微生物的生长，为有效规避此现象的发生，应合理使用杀菌剂。然而，杀菌剂仅能维持较短时间，且效果并不可观。究其原因，杀菌剂长期使用会使微生物形成一定的抗药性，要想从根本上清除十分困难。所以，杀菌剂一般应用于油田注水管道防腐初期，长期使用的可行性并不强[2]。

2.4 环氧耐温涂料的使用

在油田注水管道防腐工作中，环氧耐温涂料属于新型技术，且实际的防腐效果十分突出。在实际应用期间，受环氧耐温涂料性能影响，其隔热与耐热能力较强，使得油田注水管道腐蚀发生率明显下降，也规避了管道内部化学反应的发生。然而，在防腐工作开展期间，环氧耐热涂料单价高，所以要对其成本因素进行综合分析，进而对注水管道腐蚀的问题加以解决。

2.5 水中除氧

若水中溶氧量增加会使金属发生电化学腐蚀，所以在注水管道防腐工作中，为更好地防治水中溶氧腐蚀金属的程度，可采取两种措施：针对水质实施除氧措施，将化学除氧剂添加其中。通过对物理除氧方式的运用，借助加热形式将水中含氧量去除；阴极保护。主要指的就是利用外部电流转变金属腐蚀电位，使得腐蚀几率不断下降。在长期实践过程中，埋地钢质管道需联合使用防腐涂层和牺牲阳极法阴极保护的形式加以保护，效果相对理想。