油田地面工程腐蚀与防护技术研究

袁雄标（中石化华北油气分公司采油一厂， 甘肃 庆阳 745000）

油田地面工程腐蚀与防护技术研究

袁雄标（中石化华北油气分公司采油一厂， 甘肃 庆阳 745000）

目前，油田集输管线结垢、腐蚀严重，尤其是前期未采取系统性的防腐防垢措施，致使集输管线腐蚀、结构现象非常严重。本文对井筒、集输系统、采出水处理及回注系统腐蚀及除垢防垢工艺进行了分析研究，并提出了防护措施，现场应用表明效果良好。

油田地面工程；腐蚀；防护

1 井筒的腐蚀与防护技术

（1）优选药剂，连续加药 针对油井井筒腐蚀现象，及油管杆腐蚀情况与水质监测结果，优选采用阻垢缓蚀一体剂，并及时调整加药浓度，同时采用连续加药装置对增压站或单井进行连续加药。阻垢缓蚀一体剂主要由有机膦酸盐、聚羧酸盐等组成，是一种较好的分散性缓蚀阻垢剂，热化学稳定性好，具有离子交换，吸附、螯合、絮凝、分散等作用，适用于油水井防腐、阻垢。

（2）采用内衬油管 针对部分油井油管腐蚀、结垢严重的问题，采用内衬油管。NHDPD抗磨抗腐内衬油管由内外两部分组成，外管是Φ73mm普通油管，内衬套由高密度聚乙烯材料制成，具有耐磨、防腐的技术特点，适合偏磨、腐蚀严重的油井。目前我厂共18口井下入内衬油管，使用效果较好，有效缓解了管柱的偏磨、腐蚀问题。

2 集输系统腐蚀与防护技术

（1）缓蚀剂性能评价，优选缓蚀剂配方 对不同配方缓蚀剂进行性能评价，优选最佳配方，进行现场使用。

（2）调节锅炉冷凝水pH值 针对联合站过滤冷凝水pH值偏高的问题，通过在锅炉进水系统中添加氨水调节pH，将给水pH值调节在9左右。氨水进入锅炉后会随着蒸汽一起进入换热管道，在管线内形成保护膜，阻止腐蚀的发生，回水中因弱酸腐蚀产生的高铁含量也迅速降低，水质变清，冷凝回水的回收利用，还提高了锅炉补给水温度，减少水中的含氧量，形成一个良性的循环。

通过加氨水调节锅炉补给水pH值，运行一个月后，冷凝回水水质指标已达到回收利用标准，可以回收利用，同时也提高了锅炉补给水的温度，降低了水中含氧量，减轻了管线的腐蚀。

3 采出水处理及回注系统的腐蚀与防护技术

在产出水处理系统的腐蚀防护方面主要技术为。

①采出水处理系统过滤器及其配管内壁涂防腐层进行防腐处理。②三相分离器、储油罐进行牺牲阳极阴极保护技术，采用铝合金牺牲阳极作为牺牲阳极材料，对装置进行阴极保护防腐处理。③在污水处理系统处理前端加缓蚀剂减缓腐蚀。

采出水回注系统防腐主要是使用玻璃钢油管，采出水回注过程中，由于回注井井筒存在腐蚀、结垢现象，容易造成注入压力升高、注入困难的问题。玻璃钢油管具有耐腐蚀、重量轻、抑菌抗蛀、耐磨好、内壁光滑等优点，在回注井检管时将原井钢制油管更换为玻璃钢油管，目前共更换玻璃钢油管回注井共2口，已正常使用1年，注入压力降低，使用效果较好。

4 除垢防垢工艺技术

4.1 确定油田集输水型

①通过对集输系统水型进行化验分析，含硫酸根离子井54口，含钡离子井93口，通过关停或转捞油低效含硫酸根、钡离子井52口。②增压站打液点结垢成份以硫酸盐垢为主，通过对油井水型进行分析，H9井区2014年下半年投产井中部分井含有硫酸根离子，与其它打油井原油或集输井来液配伍，在打液管线及阀组处易形成硫酸盐垢。

4.2 除垢工艺

（1）优选阻垢剂配方 ①通过对现场使用阻垢剂配方进行评价优化，提高阻垢效果。②对支线含硫酸根离子井不断优化加药浓度，确定最佳浓度为100PPm，现场应用表明钙镁离子浓度明显提高，对应油井回压未见明显上升，结垢速率得到控制。

（2）根据垢成份优化酸液配方，进行酸洗除垢 取三份集输系统管线垢样进行室内实验，在室温静态条件下，分别用浓度为4%、8%、12%的盐酸100ml，静置90min浸泡反应，然后测算溶垢率。在酸浓度分别为4%、8%、12%时，溶垢率分别为16%、37%、49%。通过溶垢实验，同时结合现场结垢情况，为防止清洗过程中发生垢堵，首先用浓度为5%盐酸对管线进行预处理，然后用浓度为12%盐酸+2%氢氟酸进行清洗除垢。通过优化酸液配方进行酸洗后效果明显。

（3）开展空穴射流除垢试验 H三增锅炉盘管施工前结垢厚度约1.5cm，理论垢量0.21m3，通过空穴射流除垢技术除垢约0.2m3，除垢率达到95%以上，与除垢前参数相比，除垢前盘管进出口压差0.2MPa，除垢后压差降至0.06MPa；除垢前换热温度14℃，除垢后换热温度提高至27℃，换热温度提高13℃，除垢效果明显。

（4）结垢趋势预测及监测 通过处理前后水样数据全分析，计算饱和指数和稳定指数，处理前后饱和指数由0.52降至0.19，稳定指数由5.77上升至6.06，表明结垢趋势得到有效控制。

通过挂片监测结垢速率，加阻垢剂后各支线结垢速率均下降。

5 应用情况

2015年2月开始全面加注缓释剂，加药浓度50PPm，加药之前各站平均总铁含量30.6mg/l，4～6月份平均总铁含量降至11.4mg/l，挂片监测联合站腐蚀速率仍然偏高，8月上调加药浓度至80PPm，10月份监测平均总铁含量降至7.2mg/l。

2015年7月对4个增压站出口取样，实验结果显示增压站年平均动态腐蚀速率均在行业标准0.076mm/a以内。

［1］王兵，李长俊，朱伟，等.结垢及除垢技术在管道中的应用研究［J］.石油化工腐蚀与防护，2008，28（1）：28-30.