陳洪波

摘 要：注水管出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題就會(huì)直接影響到輸送油的質(zhì)量，因此，研究注水管腐蝕形成原因，并且找出針對(duì)性的策略解決腐蝕問(wèn)題是非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容，結(jié)合工作實(shí)際，首先闡述油田注水管道腐蝕反應(yīng)的主要因素，其次針對(duì)腐蝕機(jī)理給出建議性的策略，僅供參考。

關(guān)鍵詞：注水管；腐蝕；現(xiàn)狀；策略

中圖分類(lèi)號(hào)：TE983 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）05-0088-01

注水管道腐蝕的主要原因就是在開(kāi)采過(guò)程中為了有效的提升開(kāi)采效率，并且在長(zhǎng)期的工作之下伴隨著注水水質(zhì)的惡化，從而也就引發(fā)了硫酸鹽氧化還原菌的衍生反應(yīng)，進(jìn)而就造成了整個(gè)井下的管柱以及輸油管線發(fā)生結(jié)垢反應(yīng)，這種情況的發(fā)生必然會(huì)影響油氣輸送無(wú)法順利進(jìn)行，造成了整個(gè)管線出現(xiàn)問(wèn)題，嚴(yán)重的損害了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)大量的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)之后發(fā)現(xiàn)大，當(dāng)前的內(nèi)部管線更換周期不能超過(guò)3a，因?yàn)楣苈钒l(fā)生腐蝕以及結(jié)構(gòu)問(wèn)題而造成了整個(gè)管路出現(xiàn)問(wèn)題的達(dá)到了90%以上，出現(xiàn)問(wèn)題之后還要進(jìn)行管線的更換或者維修，共計(jì)費(fèi)用會(huì)超過(guò)10億元。因此，石油企業(yè)必須要加大注水管路系統(tǒng)腐蝕規(guī)律的研發(fā)并且提出切實(shí)可行的方案，這樣才能促進(jìn)該行業(yè)的發(fā)展，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 導(dǎo)致油田注水管道腐蝕反應(yīng)的主要因素

1.1 PH值

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，如果PH值處于4～10之間，該結(jié)構(gòu)的內(nèi)部就會(huì)收到氧擴(kuò)散反應(yīng)的限制；如果PH值處于酸性范圍內(nèi)，碳鋼表面所形成的保護(hù)膜就會(huì)被逐漸的溶解，使得整個(gè)管線表面部分與酸性物質(zhì)直接接觸，所以在工作過(guò)程中適當(dāng)?shù)淖⑷胍欢ǖ乃梢蕴嵘齈H值進(jìn)而避免出現(xiàn)上述的酸性危害，但是這種方法并不能消除其他方式的銷(xiāo)蝕反應(yīng)。通過(guò)深入的分析之后可以發(fā)現(xiàn)，如果注水之后的PH值處于7左右，可以更好的避免發(fā)生腐蝕范圍，但是如果PH值如果超過(guò)穩(wěn)定值10就會(huì)達(dá)到了堿性臨界點(diǎn)，碳鋼表面所存在的Fe2O3覆蓋膜就會(huì)逐漸的達(dá)到了鈍化r-Fe2O3防護(hù)膜，腐蝕速度就會(huì)大大降低。但是，如果PH值超過(guò)了規(guī)定的范圍，腐蝕反應(yīng)又會(huì)重新開(kāi)始，造成這種情況的主要原因就是碳鋼表面的鈍化膜逐漸反應(yīng)之后形成了可溶性鐵酸鈉。

1.2 溶解氧

氧腐蝕對(duì)于注水管道中的腐蝕作用是比較強(qiáng)，只要是溶液內(nèi)部存在有少量的氧就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重腐蝕反應(yīng)的發(fā)生，并且伴隨著H2S、CO2的產(chǎn)生而逐漸增強(qiáng)腐蝕反應(yīng)。氧在水中的溶解速度會(huì)受到溫度、壓力以及氯化物的含量，此時(shí)會(huì)發(fā)生局部侵蝕反應(yīng)，周邊結(jié)構(gòu)的材質(zhì)以及速度也會(huì)超過(guò)平常腐蝕的3倍。

1.3 二氧化碳

二氧化碳與水反應(yīng)之后就會(huì)形成碳酸，電化學(xué)腐蝕也就會(huì)形成，特別是對(duì)于地質(zhì)下層水中所含有的CO2量比較大，各種井下的施工機(jī)械設(shè)備以及管路會(huì)受到碳酸的嚴(yán)重腐蝕。鋼材在受到了碳酸腐蝕之后，產(chǎn)物具備一定的溶解特性，此時(shí)的保護(hù)膜很難再次形成，伴隨著水中的CO2含量的增大，腐蝕反應(yīng)會(huì)加速進(jìn)行。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，二氧化碳的溶解速度因?yàn)闇囟?、壓力等因素受到影響，需要?yán)格控制各個(gè)方面的因素才能有效的降低腐蝕速度。

1.4 溶解鹽

技術(shù)人員通過(guò)深入分析管道腐蝕機(jī)理因素之后發(fā)現(xiàn)，內(nèi)部液體中含有的Ca2+、Cl-物質(zhì)對(duì)管道的腐蝕存在直接影響，尤其是A3鋼材的腐蝕反應(yīng)會(huì)隨著Cl-濃度上漲而不斷的上升，然后出現(xiàn)下降反應(yīng)，這主要是因?yàn)槭窃谌芙庋酢㈦妼?dǎo)率相互作用而發(fā)生的。隨著水中Cl-濃度的上升，內(nèi)部介質(zhì)的電導(dǎo)率會(huì)刀子腐蝕速度的增加；在該過(guò)程中如果Cl-濃度達(dá)到5000mg/L，內(nèi)部溶解氧的含量會(huì)下降，腐蝕速度也就會(huì)有所下降。有關(guān)Cl-對(duì)腐蝕規(guī)律的影響，需要金屬部分的表面局部點(diǎn)面的不均勻吸附作用而存在，從而可以使得吸附位置處的金屬表面出表層活化反應(yīng)。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，Cl-本身蘊(yùn)含強(qiáng)勁的穿透實(shí)力，保護(hù)膜外層也會(huì)因?yàn)槭艿酵饬ψ饔枚铀俑g反應(yīng)。

1.5 溫度效應(yīng)

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn)，在敞口的體系中，只要溫度達(dá)到了80℃，腐蝕速度也就會(huì)伴隨著溫度的維持而加速，然后在下降；但是如果是發(fā)生在封閉的空間內(nèi)，腐蝕速度也就不會(huì)出現(xiàn)下降的反應(yīng)，而油田水表所處的位置比較特殊，實(shí)際的溫度也會(huì)達(dá)到了150℃，所以工程技術(shù)人員需要提起足夠的重視。

2 油田管道防腐蝕的主要措施

從目前的實(shí)際情況來(lái)看，注水管道系統(tǒng)的防腐措施也比較多，主要有殺菌、除氧、鍍層防護(hù)以及更換玻璃鋼管材質(zhì)等方法，而選擇使用陰極與內(nèi)涂層的防護(hù)方法是最為經(jīng)濟(jì)合理的，該技術(shù)的應(yīng)用范圍也是最為廣泛的。鋼鐵鍍層防護(hù)措施目前主要應(yīng)用的是電鍍、熱鍍等方式，耐腐蝕金屬也就會(huì)逐漸的轉(zhuǎn)化為鋼鐵的實(shí)質(zhì)表面，而鍍層又會(huì)表現(xiàn)出陽(yáng)極與陰極兩種主要的形式。金屬器材通過(guò)涂層防腐處理的方式能夠滿足經(jīng)濟(jì)性的要求，疏導(dǎo)的過(guò)程中選擇最為合理的材料對(duì)于整體的防腐蝕性能影響最為關(guān)鍵。通過(guò)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)，使用環(huán)氧氨酯涂料能夠提升整個(gè)管道的耐高溫以及抵抗污水的性能，但是使用壽命也不會(huì)超過(guò)10a。

2.1 重防腐蝕環(huán)氧粉末涂料

這種涂料在制作的過(guò)程中主要使用環(huán)氧樹(shù)脂、顏料以及各種添加劑來(lái)制作完成，熱固反應(yīng)之后形成，具備較強(qiáng)的防腐蝕效果，同時(shí)還能夠有效的避免溶劑揮發(fā)以及針孔擴(kuò)張而帶來(lái)的影響，為了全面提升防腐性能，有些研究機(jī)構(gòu)中已經(jīng)開(kāi)始加強(qiáng)研究重防腐蝕環(huán)氧粉末涂料。某研發(fā)機(jī)構(gòu)已經(jīng)逐漸開(kāi)始使用雙酚A模式環(huán)氧樹(shù)脂作為主體的成膜材料，可以適當(dāng)?shù)墓嗳胍欢ㄖ鷦牧汲蔀椴蝗苄灾胤栏g材料，整體附著能力比較強(qiáng)且更具柔韌性，可以更好的防止高溫腐蝕反應(yīng)的發(fā)生，提升材料的防腐蝕。

2.2 8701環(huán)氧樹(shù)脂涂料

該防腐蝕的涂料主要使用的是環(huán)氧樹(shù)脂作為基層的材料，同時(shí)還要使用改性氨類(lèi)固化劑、顏料來(lái)進(jìn)行堆積反應(yīng)，可以更好的事項(xiàng)防腐蝕作用。隨著創(chuàng)新的進(jìn)行，很多無(wú)毒的固化劑涂層也逐漸被研發(fā)出來(lái)，使得內(nèi)部固體含量的增大，有效的降低了污染，且不存在任何的異味，具備較強(qiáng)的綜合性能。目前該材料已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了我國(guó)的油井管道防腐蝕中，有切實(shí)污水管道，儲(chǔ)罐內(nèi)應(yīng)用也比較廣泛，經(jīng)濟(jì)效益與防腐蝕性能都比較高。

2.3 改性聚氨酯重防腐涂料

如果使用環(huán)氧樹(shù)脂、甲苯二異氰酸酯調(diào)試出具備防腐蝕效果的材料，在使用中會(huì)逐漸的轉(zhuǎn)化成富有羥基的共聚形態(tài)物質(zhì)，較之傳統(tǒng)的固化劑來(lái)說(shuō)，其可以更好的適應(yīng)溫室固化技術(shù)調(diào)試的要求。該材料更具耐堿性，附著性能也比較強(qiáng)，同時(shí)還能夠更好的抵抗化學(xué)腐蝕反應(yīng)，無(wú)論是涂膜的質(zhì)量以及后期的耐磨性能都有大幅提升，可以在管道內(nèi)壁上使用超過(guò)5a，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

2.4 鈦納米防腐涂料

鈦納米聚合物防腐蝕材料是目前世界上應(yīng)用范圍最為廣泛的一種防腐蝕材料，該材料的研發(fā)打破了物質(zhì)從小到大破壞的常規(guī)，瞬間會(huì)制作出納米鈦粉，粒度為（10～50）nm，填料與物質(zhì)之間會(huì)發(fā)生鍵合作用，具備耐磨、耐腐蝕以及耐溶劑等優(yōu)勢(shì)，并且可以自我修復(fù)與自潔反應(yīng)，大大提升了材料的表面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。這種鈦納米聚合物材料的使用可以大大提升管道防腐蝕性能，并且其使用的范圍逐漸擴(kuò)大，通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，使用了多年之后管道內(nèi)部的涂層沒(méi)有存在脫落現(xiàn)象，并且涂層表面的顏色也基本不會(huì)發(fā)生變化，不存在任何的結(jié)垢反應(yīng)，使用效果非常好，經(jīng)濟(jì)效益也非常的客觀，可以在更大的范圍內(nèi)應(yīng)用。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)之后發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的很多油田管道中存在的腐蝕現(xiàn)象非常多，再加上主管管道內(nèi)部一些物質(zhì)的存在使得腐蝕速度非?？欤@就需要加強(qiáng)防腐蝕的研究，以保證管道在安全條件下運(yùn)行。技術(shù)人員在實(shí)踐中應(yīng)該加強(qiáng)調(diào)試，可以實(shí)時(shí)的觀察管道運(yùn)行情況，選擇最佳的處理方案。

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