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摘要：随着油田生产时间的推移，腐蚀逐渐成为影响油田正常生产的关键因素。而腐蚀控制也不是一朝一夕的事，而是一项伴随油田开发建设、长期的、系统的工程，需要不断研究开发防腐新工艺技术，进行系统的管理，持续投入，保证设备设施健康安全运行。因此，本文对油田地面系统管线腐蚀穿孔原因及防治策略进行分析。
关键词：油田地面系统；管线腐蚀穿孔；原因；防治策略
在当前我国现代社会快速发展的背景下，我国对油田的开发力度越来越大。在这种环境背景下，各种不同类型的埋地管线问题也越来越突出，特别是各种类型的穿孔一旦出现，势必会导致经济受到影响，同时还会威胁到油田安全。在针对油田进行开发和利用时，很容易由于腐蚀穿孔等各种问题的出现，而导致严重的安全问题。通过对实际情况进行调查可以看出，油田各种不同类型的穿孔其实存在于各个环节当中，只有对其出现管线腐蚀的根本原因进行调查和深入研究。
1集输管线系统的现状分析
在油田开发的过程中，很多油田的运输管道在利用时都为了追求效益的最大化，在使用过程中都超过了金属疲劳的极限，由于其长时间受到泥砂的冲刷，再加上各种化学污水的腐蚀，直接导致管道的内腐蚀愈来愈严重。此外，大部分油田所在的地区都会有不同程度的土壤污染，包括受到一些具有强腐蚀元素的污染，尤其是对于一些位于沿海地区的油田，如胜利油田等，这些土壤污染都直接会污染到整个管道的外壁。对于一些建在强腐蚀地区的管道，经常在使用不到半年，就会出现管道的腐蚀穿孔，使用一到两年的时间以后，就需要进行重建。据不完全的统计，每年因为管线腐蚀需要更换的管道油田占总更换管道3.5%，使得油田企业受到了巨大的损失。
2金属管线发生腐蚀的机理
当把金属放入电解质中后，其表面各点的电位是不同的，电位的高低取决于金属内部结构及外部环境。电位较低的为阳极、电位较高的为阴极，电子将离开阳极向阴极移动，而位于阳极区的金属原子由于失去电子而成为带正电的离子、进入电解质，与电解质中的负离子发生反应而生成腐蚀产物，金属发生腐蚀。在阴极区，由于存在多余的电子，金属不会发生腐蚀。金属发生腐蚀的四个必要条件：
阳极：在电化学反应中失去电子，发生氧化反应的电极。
阴极：在电化学反应中得到电子，发生还原反应的电极。
电解液：含有离子的溶液，一般指土壤、水、潮气等。
导体：电子迁移的途径（金属导体）。当这四个因素都存在时金属就会发生腐蚀，而除去任意一个因素，腐蚀就会停止。防腐层是将金属与电解液隔离，去掉电解质与金属接触而达到防腐目的。
3各种类型管线穿孔的原因分析
3.1冲刷腐蚀的作用
在油田地面集输管线的实际应用过程中，由于油田工程项目在施工过程中，为了保证油田开发的有效性和安全性，会使用到很多的设备和人力。在这种情况下，各种不同类型的管线就会由于各种因素的影响受到一定的腐蚀或者是穿孔现象。在这种情况下，输送流体在一些管道内部的高速运动，会导致管道内壁出现严重的冲刷腐蚀现象，特别是在管弯头、肘管等部位，这种现象会更加的明显。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过对实际情况进行调查分析不难看出，由于流体自身的方向或者是速度已经发生了变化，所以很容易出现冲刷腐蚀的现象。冲刷腐蚀一旦出现，将会对金属表面的腐蚀产物膜造成严重的破坏影响，这样不仅会导致一些新的金属避免直接裸露在腐蚀介质当中，而且还导致管道自身的减薄速度越来越快。如果这种现象一直持续发生，那么势必会导致腐蚀穿孔的现象发生。
3.2管材质量的影响
一旦管线出现严重的腐蚀穿孔现象，不仅会对油田的整个开采造成严重的影响，而且还会威胁到油田开采过程中的安全性和稳定性。因此，在这种情况下，需要对现阶段集输管线存在的各种腐蚀穿孔原因进行逐一分析，只有这样才能够提出有针对性的解决措施。其中金属管材在表面上大多数都村寨一些非金属的杂物，比如硫化物或者是一些氧化物等。这些非金属物质的出现以及一些焊缝等不可避免的缺陷问题，都会导致腐蚀穿孔的现象出现。除此之外，这一现象也是在焊缝、砂眼等各个地方比较常见的腐蚀穿孔原因。
3.3其它原因
除以上几种造成管线腐蚀的主要因素外，还有其它的情况加速了管线的腐蚀速度，如集输管线定期的高压热洗、其它施工对管线的破坏、人为的钻孔打眼盗油、以及处于比较低洼地的井比较多等都加快了管线的腐蚀速度。此外，管线使用年限的到期也是造成管线腐蚀穿孔的主要因素，科学利用阴极保护防腐措施和在线监测，延长管线使用寿命，对有可能造成生产事故和环境破坏的安全隐患管段，必须及时更换，防止事故的发生。
4油田地面系统管线腐蚀穿孔防治策略
4.1工艺改进
控制管道内腐蚀最常用的方法是用有机、油溶性缓蚀剂。一般的，这些缓蚀剂为具极性的碳氢化合物，容易在管内壁形成保护膜。缓蚀剂的选择需要缓蚀剂厂家根据油品的性质进行选择。流速较低时，不足以使铁垢、赃物、杂质等保留在油品中，容易在管道低洼处沉积，加之水的存在，就会形成局部腐蚀电池，引起并加速腐蚀。油流的速度越快，其对积水的携带能力越强；油品流速越快，水膜的厚度减小也越明显，因此建议适当增大管输介质的流速。流速范围的下限值应使腐蚀性杂质悬浮在管输介质中，使管道内积存的腐蚀性杂质降至最少。由于在管段的内部腐蚀已经发生，夏季温度高时死油段受热膨胀容易引起压力升高，导致腐蚀加剧。建议适当降低运行压力，避免憋压、减缓腐蚀速度，从而使构件的服役寿命增加。
4.2集输系统设备的内腐蚀处理
通过相应的工艺处理，在集输系统内表面形成一层覆盖膜，可以将金属与腐蚀介质隔开，从而达到抑制腐蚀的目的。使用的涂层主要有金属涂层和非金属涂层，根据现场实际合理运用。
4.3缓蚀阻垢剂的应用
防垢剂是通过反应加络合机理和吸附机理产生其防垢作用的。反应加络合机理使缓蚀阻垢剂在水中离解后产生的阴离子与成垢金属阳离子生成稳定的络合物，其实质是增大盐垢的溶解量。就目前状况而言，腐蚀和结垢在整个集输系统中普遍存在。对腐蚀和结垢的控制，要从加剂点、加剂质量浓度、缓蚀阻垢剂类型、加剂方式等各个方面进行研究和试验，最终确定比较符合实际的工艺。
4.4加强日常管理工作，加大巡检力度
如果油井产出的井液发生变化，应及时观察压力，当压力发生明显的升高时应及时停井，并调整好地面掺水量，使回压降低到正常值。特别是稠油井、结蜡井和没有掺水的井应加密录取压力与油样，应密切注意压力的变化，如压力持续上升应及时停井分析原因，避免地面管线超压工作，来延长其使用寿命。
4.5加大非金属管道的使用
玻璃钢管是又玻璃纤维、环氧树脂或聚酯、砂等用离心或缠绕等方式成型的管材。目前国内正在逐步推广使用，玻璃钢管具有重量轻、耐腐蚀性强、安装方便、综合费用适中等优点。
结束语：
油田地面系统管线的防腐工作是一项系统工程，因此必须系统的抓，从设计、施工技术配套、维护管理等每一个环节都应给予足够的重视，只有如此才能有效的提高油田腐蚀控制技术的整体水平。从发展来看，采用先进技术、提高质量、降低成本是今后腐蚀控制及配套技术的方向。
参考文献：
[1]袁军涛,朱丽娟,宋恩鹏等.西部油田地面集输管线腐蚀穿孔及防治措施[J].油气田地面工程,2016,35(1)
[2]马云虎,纪耸峰,周亮亮等.低渗透油田地面管线频繁破损原因分析及治理技术索与实践[J].工业,2016(6)
论文作者:贾兴臣
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/29
标签：管线论文; 油田论文; 金属论文; 管道论文; 发生论文; 地面论文; 系统论文; 《防护工程》2019年第4期论文;