油田地面工程集输系统腐蚀控制技术探讨周璇论文_周璇

油田地面工程集输系统腐蚀控制技术探讨周璇论文_周璇

摘要:油田地面工程集输系统是采集并输送油气资源的重要系统。油田地面工程系统的正常运行,能够实现油气集输和处理,得到合格的石油产品。而由于石油和天然气中含有腐蚀性介质,对油田集输系统会产生一定的腐蚀,因此有必要采取腐蚀控制技术,防止腐蚀的发生,延长集输系统的使用寿命。本文就油田地面工程集输系统腐蚀控制技术展开探讨。

关键词:油田;地面工程;集输系统;腐蚀控制技术

引言

在当前我国的经济发展过程中,石油是必不可少的主要能源之一,为了更好的满足我国经济发展和人民生活的需求,就必须要加强对石油开发的水平。在油田开发过程中,地面工程系统是和井下开采同样重要的工作,在这一过程中,油气集输和处理发挥了重要的作用,为了提高石油开采的水平,就必须要保障地面工程中对于油田集输系统的应用水平。由于开采出的原油中含有一定的腐蚀性物质,在运输过程中,这部分腐蚀性物质会对原油的集输管道产生腐蚀,因此在油田地面工程的集输系统中应用腐蚀控制技术十分重要。

1油田地面工程集输系统腐蚀的主要形式

(1)溶解氧腐蚀。在油田地面工程中,溶解氧腐蚀也是集输系统经常出现的腐蚀类型,因为水中含有的溶解氧成分较多,对金属的腐蚀作用明显,在化学反应下会生成氧腐蚀物。为此,一旦遇水就会使二次产物生成,影响到集输系统的稳定性,管道表面的金属层发生腐蚀,管道内部就会慢慢有坑蚀出现。通常来说,遇水后的二次产物外观是不均匀的,且有着较大的腐蚀面积,锈溜会由此产生,管道蜂窝状腐蚀面就会出现。(2)均匀腐蚀。在油田地面工程集输系统中较为常见的腐蚀类型就是均匀腐蚀,管道表面经常发生均匀腐蚀,因为很多运输材料存在腐蚀性,长期会使管壁变薄,要想避免管壁发生破损,就要及时对该腐蚀进行预防及处理,避免造成管道破裂,引发更大的问题。(3)二氧化碳腐蚀。CO2对油田集输系统有着腐蚀作用较为明显,一旦CO2与水发生反应,就会出现弱酸性,对钢铁等金属有着较强的腐蚀性,且极化作用也较为明显。在受到CO2的腐蚀后,会有较为坚硬的物质生成,肉眼观察呈灰白色,非常容易堵塞管道,严重阻碍到集输系统的稳定运行。

2油田地面工程集输工艺腐蚀情况综述

对于油田生产来说,地面工程是十分重要的生产环节,涉及到各种管线和设备的运行与防护,但是在原油当中含有一定具有腐蚀性的介质,这些介质的存在会导致石油运输的管线受到影响,进而造成设备和管线的损坏,导致设备和管线的使用寿命降低,因此为了延长技术系统的使用年限,对于原油的腐蚀性进行控制十分有必要。对于石油地面技术系统来说,造成腐蚀的原因是多种多样的,比如说,受到原油生产的影响,周边的土壤会含有硫化物等物质,这些物质就会导致埋在土壤中的管线外部受到腐蚀,同时管道内部运输的油气本身就具有一定的腐蚀性,很容易导致管道内部受到侵蚀,双方作用之下,油气管道很容易出现泄漏的问题,引发安全事故。不仅是管道,在油田的集输设备当中,长时间进行油气的运输,就很容易导致系统本身受到腐蚀,甚至还有高矿化度的含油污水、泥沙杂质的宠溺等带来的腐蚀,这些腐蚀问题都会导致设备和管线的使用寿命受到影响,增加对于集输系统设备保养方面的开支。在当前的油气技术系统当中,含油污水中含量最高的腐蚀物主要集中于硫化氢、二氧化碳以及溶解氧等几方面的成分,这些成分很容易导致电化学腐蚀的现象出现。同时在技术系统当中,油气水一直处于比较高速度的流动状态,因此这部分物质中存在的泥沙会直接导致冲刷腐蚀的现象出现。除此之外,埋地管线和金属储罐底部都会受到含有酸性物质的土壤的影响,造成腐蚀的现象出现,为油田地面工程的技术系统带来安全隐患。

3油田地面工程集输系统腐蚀控制技术

油田生产过程中,集输系统遭受各种不同形式的腐蚀作用,很容易引发管线穿孔、油罐泄漏、机泵失效等事故。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,必须重视油田地面工程集输系统的防腐工作,才能保证集输系统的安全,平稳地完成油气集输的任务。将油气集输系统处理的产物进行防腐技术措施,如对含油污水进行隔氧处理,防止过高的溶解氧加剧管线和设备的腐蚀。

3.1金属管道和设备的内防腐

在金属管道和设备的内部进行防腐涂层技术措施的应用,选择防腐涂层材料,应用先进的涂层技术,将管道和设备的内部保护起来,形成一种保护膜,能够避免各种腐蚀介质的渗透,延长管道和设备的使用寿命。优选环氧型的防腐涂料,具有耐油、耐温特性,有效地方式含油污水的腐蚀,用于油田地面集输系统的各种管线和设备的内壁防腐,达到良好的防腐效果。选择玻璃钢或者耐腐蚀的特殊材料制备的管线,通过内壁的吸附特性,避免对其产生腐蚀。从集输管线的设计、施工开始,对防腐技术进行处理,达到最佳的防腐效果。

3.2金属管道的外部防腐措施

对于金属管道来说,外部的腐蚀也是石油集输系统中腐蚀的重要来源之一,因此对金属管道进行外部防腐十分有必要,在外部防腐技术当中,聚氨酯泡沫为主的保温材料的应用是主要的防腐技术,通过保温材料的包裹,将金属管道进行包裹,这样就可以保障管道外部能够达到较好的防腐效果。在长输管道的外部防腐措施当中,可以应用阴极保护措施,通过牺牲阳极的阴极保护措施以及外加电源的阴极保护措施,能够有效避免形成腐蚀电池,这就能够避免金属管道结构被破坏,造成泄漏事故的出现,给油田的生产带来一定的安全隐患。

3.3钢质管道外防腐及内防腐

当前,我国很多油田会包覆聚乙烯夹克与硬质聚氨酯泡沫夹克防腐,这是一种较为成熟的防腐技术,且成功开发出聚氨酯泡沫夹克管“一步法”成型技术,防腐效果更佳显著。该技术在不断改进下,整体防腐性能也在逐步增强。小管径埋地管道外防腐层是包覆聚乙烯夹克的重要位置。海底输油管道外管防腐主要应用环氧煤沥青涂料,因为该涂料的耐水性较好。除了钢质管道外防腐效果显著以外,钢制管道容器的内防腐工艺也日渐纯熟,因为涂料的防腐性能优、使用简单方便,被广泛应用在油田钢制管道、容器设备内防腐中。当前,内防腐大部分采用环氧类的涂料,因为耐碱性、耐水、耐油的效果显著,附着能力较强,机械性能优越。

3.4防腐措施的未来发展

对于油田的地面集输系统来说,防腐技术也需要不断优化和前进,在当前我国油田地面集输系统的设计中,设计一套隔氧系统,结合化学药剂处理,能够达到较好的管线和设备防腐。为了达到较好的防腐效果,对金属管线和容器内壁进行双重的防腐措施,即涂层技术结合内衬,降低腐蚀现象的出现,减少泄漏问题的发生。同时在当前的石油集输过程中,开发全新的非金属的耐腐蚀材料十分必要,将这些全新的材料应用于石油管道,能够达到较好的防腐效果。同时对于长输管道,应用阴极保护技术,能够最大限度减少金属管道的外壁腐蚀,提高石油运输的安全性。

结语

通过对油田地面工程集输系统腐蚀控制技术的研究,解决油田地面工程技术系统的腐蚀问题,延长管线和设备的使用寿命。采取必要的防腐措施,延长设备的免修期,节约油田油气集输的成本,促进油田生产的顺利进行。

参考文献

[1]刘东升,袁国英,张宏奇,陈剑星,王艳.杏北油田地面系统能力适应性分析[J].石油规划设计,2017,(04):14-16+48.

[2]汪忠宝.前大油田地面系统改造工程方案研究及投资效益分析[D].吉林大学,2018.

论文作者:周璇

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年22期

论文发表时间:2019/12/12

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