油田注水管线防腐措施探讨

孙庆华

摘 要：石油能源已经成为促进国民经济发展的重要因素，在人们的生活中得到了广泛的应用，我国一直将石油资源开发作为重点工作，但是目前大部分油田已经进入了开采后期，出现了含水量升高的问题，油田石油产量逐渐下降，但是我国目前面临着资源短缺的难题，加大石油开采量非常必要，因此我们采取注水开发的方式对油田进行二次开采，对于这种油田开采方式，需要注意的一个方面就是油田注水管线的腐蚀问题，要有效保证石油产量，采取恰当的防腐措施至关重要。

关键词：油田开采；注水管线；防腐措施

中图分类号：TE980 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）20-0173-01

目前，我国大多数大型油田都采用注水采油技术以提高石油产量，但是由于开采时间的延长，注水质量不断下降，油田注水管线出现了结垢和腐蚀问题，严重影响着油田开采和油气输送工作的顺利进行，例如我国的胜利油田，由于注水管线腐蚀造成的经济损失已达3亿元，因此必须采取注水管线的防腐措施，减小经济损失，提高油田开采效率。

1 影响油田注水管线腐蚀的因素

油田注水管线腐蚀的影响因素主要有以下几点。

1.1 pH值

如果注水管线环境pH值≤4，则为酸性环境，将会溶解管线表面的氧化物层，酸性介质将会与管线表面直接接触，造成注水管线的腐蚀问题，因此要解决酸蚀问题，适当提高注入水的pH值是可取的方法，但是其他腐蚀问题可能无法有效解决，采用pH=7的注入水能够达到最佳效果。如果注入水为碱性，pH值为10～13，注水管线腐蚀速度会降低，但是如果pH值继续升高，那么仍然存在腐蚀速度较快的问题。

1.2 二氧化碳

二氧化碳溶解在水中会生成酸性物质碳酸，会造成电化学腐蚀，在注水管线所处的深层地下，地下水中含有大量的二氧化碳，对诸如油管等地下设备会产生很强的腐蚀作用，腐蚀效果与二氧化碳浓度呈正比例关系，二氧化碳浓度越高，腐蚀速度就越快。

1.3 溶解氧

在油田注入水中，少量的溶解氧就能够产生极强的腐蚀效果，如果注入水中还含有二氧化碳、硫化氢等其他气体，管线将会受到更强的腐蚀作用。注入水中氯离子含量、环境压力和温度会影响氧气在注入水中的溶解度。

1.4 温 度

油田注水管线腐蚀速度会受到温度的重要影响，在温度小于80 ℃的环境中，温度升高会造成管线腐蚀速度加快，到达一定温度后，腐蚀速度会减慢。对于油田注水管线来说，其所处环境温度处于0～150 ℃的范围内，会受到不同程度的腐蚀。

1.5 溶解盐

在油田注入水中含有氯离子、钙离子等，由于溶解氧和电导率的共同影响，管线腐蚀速度会先升高，到达一定限度后再降低。氯离子能够吸附在注水管线的金属表面上，金属表面会活化造成腐蚀，并且氯离子的穿透能力较强，能够加剧注水管线的腐蚀问题。

1.6 细 菌

除了上述几种因素，注入水中的细菌同样会造成注水管线的腐蚀问题，数据显示，美国油田注水管线70%的腐蚀问题都是由细菌引起的，能够造成腐蚀的细菌有铁细菌、腐生菌以及硫酸盐还原菌等。

2 油田注水管线防腐措施

2.1 选用耐腐蚀金属材料

选择特殊合金制作的管材，或者根据注水管线所处实际环境，使用特定材料对管材表面做一定处理，能够增强管材的耐腐蚀性。相对于普通的材料，耐腐蚀管材较高较高，因此选择耐腐蚀金属材料要兼顾成本和注水系统实际状况，可以使用价格相对不高的特殊材料，例如渗铝钢，价格仅比普通钢材高出一倍左右，但是耐腐蚀性能远远优于普通钢材，综合耐腐蚀性能、经济成本等多种因素，选用渗铝钢是非常恰当的方式。

除了渗铝钢，还可以采用强度、耐腐蚀性能都较好的低络合金钢。上述耐腐蚀金属材料在低渗油田中使用能够获得优秀的防腐效果，在控制成本的同时提高了生产的安全性。

2.2 注水管线的表面处理

要增强管线的防腐性能，可以在管线表面附加一层特殊材料，这样腐蚀介质就无法与管线直接接触，达到防腐的目的。目前表面处理技术主要有两种，即涂层技术和镀层技术。

前者是将防腐材料通过特殊工艺喷涂到管线表面，通过隔离腐蚀介质和管线达到防腐的目的，这种技术成本较低并且技术简单，应用比较广泛。

而镀层技术则是采用化学镀、电镀等工艺，将电镀液中的特殊离子附加到管线表面，增强管线的防腐性能，镀层技术工艺简单，成本也不高，防腐效果能够满足需求，目前油田注水管线防腐采用的主要是镀层技术。

2.3 改变环境条件

除了上述两种措施，还有一种未广泛应用于油田开采现场的技术，就是改变环境条件的技术，一般有化学方法和物理方法两类。

化学方法主要是在油田注入水中加入缓蚀剂、杀菌剂杀灭铁细菌、硫酸盐还原菌等细菌，通过抑制细菌增生保护管线，这种方法比较简单，成本也不高，被广泛应用于油田注水。而物理方法则是使用紫外线照射来杀灭细菌，降低细菌活性，保护管线免受细菌腐蚀。

3 涂层保护在油田注水管线防腐中的应用

3.1 H87环氧耐温涂料

这种涂料专门用于油田的高温污水腐蚀问题，由于涂料中添加了SAT无机材料，因此其耐热性能和隔热性能都比较优秀，在高温环境中能够较好的保护注水管线，广泛应用于辽河油田、胜利油田等大型油田的注水管线防腐工作中。

3.2 8701环氧树脂涂料

这种涂料主要有改性胺类固化剂、环氧树脂以及助剂、溶剂等组成，8701环氧树脂涂料固化温度不高，基本不会产生污染和气味，耐水性、耐腐蚀性以及耐油耐碱性能都比较优秀，应用于油田注水管线防腐，取得了较好的效果。

4 结 语

石油能源已经成为促进国民经济发展的重要因素，在人们的生活中得到了广泛的应用，我国一直将石油资源开发作为重点工作，但是目前大部分油田已经进入了开采后期，出现了含水量升高的问题，油田石油产量逐渐下降，但是我国目前面临着资源短缺的难题，加大石油开采量非常必要，因此我们采取注水开发的方式对油田进行二次开采，对于这种油田开采方式，需要注意的一个方面就是油田注水管线的腐蚀问题，要有效保证石油产量，采取恰当的防腐措施至关重要。综上，针对油田注水管线的腐蚀问题，采取不同的防腐措施能够获得不同的防腐效果，因此，必须根据油田的实际情况，选择恰当的防腐措施，改善油田开采效果，提高石油产量。

参考文献：

[1] 李瑞杰.论油田集输管线的防腐技术[J].科技创新与应用，2015，（1）.

[2] 王志刚.地下管线检测技术在管线检漏中的应用[J].管道技术与设备，2014，（5）.

[3] 宋杨.油田集输管线的腐蚀原因及防腐措施研究[J].化工管理，2013，（20）.