采油集输管线结垢腐蚀的机理分析与保护策略

王瑞 方卉 阿尼瓦尔江·阿力木江（新疆油田公司采油一厂，新疆 克拉玛依834000）

作为我国重要的能源来源之一，石油采集的效率与稳定性一直是人们普遍关心的问题。在石油采集过程中会出现结垢与腐蚀问题，严重的会导致采油生产效率受到影响。立足于现状，文章首先介绍了采油集输管线结垢的机理，其次对结垢现象的缓解途径进行了介绍，最后对采油集输管线腐蚀机理与防护策略进行了分析，希望可以有效提升输油稳定性与安全性。

1 采油集输管线结垢机理

在采油集输管线正常使用过程中，可能会由于多种因素导致结垢问题的发生。首先，当水中具有大量的难溶解的盐分子时，这些分子在运送过程中可能会出现聚合下沉的情况，从而出现大量的沉淀堆积在管线内部形成结垢问题；其次，在结晶作用的辅助下，一些盐类分子可能会出现化学作用或者晶体的组合从而出现一些新的微晶体，这些晶体的晶粒化会导致大面积的堆叠与沉淀；再次，当大量晶体堆积时还会出现晶体长大的情况，这个时候沉淀就会逐渐成为大面积的污垢；最后，在不同的条件下，结垢的状态也会出现不同的表现。如果从结晶动力学角度上来看，整个结构的过程就是离子在过饱和溶液中结晶的过程，然后结晶会不断积累、成长，与其他路过的分子或者晶体进行聚集，最终形成难以处理的巨大沉淀物，严重阻碍管线的正常使用。

2 现阶段缓解结构现象的技术

2.1 接转站分水

为了做好集输管线的结垢预防控制工作，接转站的分水可以说是最行之有效的方案之一。通过接转站分水，能够将结垢的原因消除，从而降低后续结垢的可能性。在处理过程中，接转站分水能够降低输送中包含的钙镁离子，这些离子都是导致结垢问题发生的主要因素。在确保输油过程安全的同时，还能够有效降低污水处理的难度，对于缓解管线输送压力具有重要的作用。

2.2 加药防垢

阻垢剂在使用时也会存在一些问题与弊端，比如说在油田水的矿化度相对较高的情况下，可能会减少和降低处理的效果，而大多数油田使用的聚合物阻垢剂本身没有严格的使用要求与标准，所以随意使用的情况十分严重，可能会出现额外的水体污染，从而增加后期污水处理的难度与成本。另外，一些已经结垢的位置或者出现析出结晶情况的水体都无法采用加药防垢的方法进行处理，所以该技术应用过程中具有较大的限制性。

2.3 磁防垢

磁防垢技术是一种新兴的技术，其技术成本较低，只需要在每毫升三千毫克的水溶液中添加盐即可有效降低出现结垢问题的情况。一般来说，含盐量较低时，防垢的效果就越明显，相对的，当盐含量较高时，实际处理效果也会大打折扣。

2.4 除垢器

除垢器实际上就是对所有可以进行防垢处理设备的总称，目前采用较为广泛的是超声波除垢器，该设备能够通过降低无机盐沉淀的方法来进行除垢。一般来说，这种处理技术在实际应用中必须在较长的管线中进行铺设，成本较高且处理难度较大。后续出现了新型除垢设备，该设备可以将垢离子吸附在设备周边从而降低管线中结垢的问题。

3 采油集输管线腐蚀机理与保护策略

在油田原油水中具有大量的电解质，如果不采取处理措施会导致输油管线受到长期的电化学腐蚀，会出现使用寿命降低的情况，带来不良的经济损失与安全事故。

（1）涂层保护。涂层保护是一种提前保护策略，通过在内外管壁处涂抹防腐涂料的方式能够降低管壁受到腐蚀的可能性，整体防腐效果较高。但是，由于不同情况下的介质类型不同，腐蚀能力与作用范围也不一样，所以实际处理过程中难度较大。在做好防渗透性能处理与抗腐蚀性处理后，根据油田的情况不同来选择适应性较好的涂料即可。

（2）电化学保护。在电化学腐蚀中，电极电位也是一个影响腐蚀程度的重要因素，所以在金属外部应该尽可能做好阴极极化与腐蚀程度处理工作，从而实现电位控制与整体保护。在腐蚀较为严重时，采用阴极阳极配合保护的方法可以取得不错的保护效果。

（3）涂层与电化学联合防护。在使用涂料进行防护时，可能会出现裸露部分的保护不足的情况，所以配合电化学防护进行整体处理的工艺更适合实际工况要求。在一些腐蚀程度较高的情况下采用涂层与电化学联合防护，能够形成优势上的互补，更好的完成防护控制任务。

（4）钢材复合管线防护。钢材复合管线防护技术是一种采用针对性管线防护处理的方式进行电化学腐蚀预防控制的技术类型。比如说在盐碱地地区中管线更容易受到腐蚀，这个时候就需要选择自身具有较强抗腐蚀性的复合钢材进行管线铺设，从而在根本上降低受到腐蚀的可能性，有效延长使用寿命。

4 结语

防止集输管线结垢与腐蚀不但可以提升传输效率，同样也是确保产品质量的重要途径之一。在实际生产问题的解决过程中，要做好实际情况控制工作，重点解决结垢与腐蚀问题，更好的满足油田对于生产开发的客观要求，从而获得更高的经济效益与社会效益。