区域阴极保护的防腐及维护分析

赵云辉

（大庆油田第五采油厂第六作业区，黑龙江 大庆 163000）

1 工程概况

某油田采油队管辖内的油田中转站、计量间及油井自2003年以来陆续投入使用区域阴极保护，以下针对区域阴极保护的使用效果以及区域阴极保护在应用中的管理与维护问题进行案例分析。

2 区域阴极保护的使用效果

2.1 区域阴极保护的分类

在目前的油田生产当中所采用的区域阴极保护主要分为外加电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护两类。其中，牺牲阳极阴极保护的电流较小，针对油田联合站、中转站、计量间、油井浅表层套管等进行大面积保护的效果不够理想，因此在该油田的中转站、计量间及油井内重要采用外加电流区域阴极保护的方式。

2.2 区域阴极保护的对象

该油田区域阴极保护主要针对单井管线和站内系统进行保护，以下将结合具体案例对区域阴极保护的应用效果进行分析：

（1）对单井管线的保护。该油田采油队管辖范围内的油井共47座，自2006年投入使用区域阴极保护以来年油井年平均穿孔次数如表1所示，通过图示可以发现油井使用区域阴极保护后年平均穿孔次数有了明显下降。针对单井管线及恒电位仪的管理及保护，需要由专人负责进行全面的监控和巡视，针对管辖范围内发现的问题按照规定第一时间采取措施进行处理。一般而言，恒电位仪需要将电位保持在-0.850～-1.200的区间范围以内[1]。通过对采油队管辖范围内恒电位仪的运行数据进行分析，通过将区域阴极保护用于单井管线的保护当中，在全线使用区域阴极保护后年平均穿孔的次数仅为应用区域阴极保护年的一半，并且在应用区域阴极保护期间，恒电位仪的运行状态良好，在实际的运行过程中未发生较大的仪器故障。但是，在区域阴极保护的应用过程中，随着恒电位仪运行时间的增加，仪器发生故障的几率也随之增加，当恒电位仪频繁发生故障时，年平均穿孔的次数也相应有所增加，这也印证了阴极保护的应用对油井管道防腐的重要性；

表1 采油队管辖范围内油井年平均穿孔次数

（2）对站内系统的保护。通过对该采油队管辖范围内的站内系统采用区域阴极保护装置，自2006年投入使用以来全站发生管线穿孔的次数有了明显下降，其中通过对加热炉防控管线的穿孔现象进行研究检测发现其在运行状态下发生了比较严重的腐蚀，在更换新管线后这一问题得到了明显缓解。

3 区域阴极保护的防腐及维护

3.1 区域阴极保护在生产中的故障表现

根据区域阴极保护的应用要求，恒电位仪的日常运行中电位值应当控制在-0.850～-1.200的区间范围以内，一旦在运行当中发现恒电位仪的电位超出规定范围，应当立即将故障进行上报，并对区域阴极保护的故障问题进行调查分析。在表2当中，对区域阴极保护在生产中的常见故障类型进行了整理。

表2 区域阴极保护的常见故障现象

3.2 区域阴极保护的故障处理

根据表2所示区域阴极保护在运行中的常见故障类型，需要结合实际情况采取相应的维护措施：

（1）有电流但电流值低于0.1A（序号1）。针对区域阴极保护运行中发现的有电流在电流值低于0.1A的故障现象，在这种情况下如果使用手动模式和自动模式都不能提高电流值，就需要考虑区域阴极保护发生故障。引起此类故障的原因主要是由于阳极电缆或阴极电缆存在虚接的情况，如果在电缆接线的接头位置发生腐蚀，腐蚀物附着在这些位置上导致测量仪器无法准确的检测出虚接点，就会增加故障检测和维修的难度，针对这一问题就需要使用摇表对隐藏的虚接点进行检测，再将线路重新进行连接[2]；

（2）无电流、无电压（序号2）。一般而言，区域阴极保护在运行中发生无电流、无电压的故障是由于阳极电缆的断裂或分线箱连接处接触不良所引起的。针对区域阴极保护的此类故障，需要绘制简易的电缆走向图，根据电缆走向图进行线路的衔接和调整，同时也为后续区域阴极保护的维护管理提供依据；

（3）电流低、电压高（序号3）。表3所显示的就是区域阴极保护中电流值低、电压值高的故障类型。针对此类故障显示了区域阴极保护的接地电阻值过高，可能已经超过了几欧姆甚至是几十欧姆，针对这种情况就需要就是更换阳极地床，避免造成更大的危害。

表3 恒电位仪电流低、电压高的显示

3.3 区域阴极保护的日常维护

针对区域阴极保护在应用中的常见故障及问题，为了优化区域阴极保护的运行效果，减少区域阴极保护在实际应用中的故障几率，需要在日常加强对区域阴极保护的维护与管理，制定健全的区域阴极保护维护管理机制，加大巡查防护的力度，提高相关人员的责任心与专业技能，一旦发现区域阴极保护运行的异常情况，第一时间进行上报并采取措施加以解决，尽可能减少区域阴极保护故障的危害。具体而言，区域阴极保护的日常维护可以从以下方面入手：

（1）为了给区域阴极保护的应用创造安全可靠的环境，油田企业可以在油井管线的各个跨接点设置标识桩，对区域阴极保护装置的安装进行标识，以免在油井作业中对管线、电缆等造成破坏；

（2）为了减少外力破坏对区域阴极保护造成的不利影响，可以在控制区域阴极保护的空开上安装一个保护器，通过保护器可以减少极端天气、外力破坏等所导致的区域阴极保护突然断电或来电的情况，确保区域阴极保护装置中电流均衡稳定，减少因电流失衡引起的故障；

（3）健全区域阴极保护的维护管理机制，加强日常的巡视检查，提高故障识别与处理的能力，定期对区域阴极保护室进行卫生清洁，对相关仪器和设备进行规范化的管理。

4 结语

区域阴极保护在油井作业中的应用对于保障油井安全生产起到了一定的作用，是目前油田生产中比较常见的一种保护装置，区域阴极保护在应用当中也存在着一定的故障几率，为了确保区域阴极保护安全可靠的应用，需要做好区域阴极保护的防腐及维护工作，加强监督管理力度，为区域阴极保护的应用创造良好环境，减少区域阴极保护的故障问题。