摘要:随着科学技术的快速发展,我国油田开采技术得到迅速提高。石油资源在我国相对比较丰富,如胜利油田、大庆油田等著名油田。由于油田长期开采,导致油田中普遍存在着高含水生产期及管道腐蚀,其中管道作为油田开采的生产系统,其在油田输送中担任着重要的作用。本文收集了我国众多油田管道系统内外腐蚀的现状并介绍其腐蚀控制技术的应用现状。
关键词:油田集输管道;腐蚀控制技术;应用现状
随着我国开发不断深入,我国众多油田已进入特高含水生产阶段。在我国,油田生产的地面已属于高含油污水系统。油田集输管道腐蚀产生的主要因素与其油污水及高矿度息息相关。在油田生产的管道系统中,集输管道腐蚀主要以点蚀破坏为主,在油田系统管道内及管道底部最为严重。油田集输管道的腐蚀若得不到有效的控制,将会对我国油田开发产生重大的影响。
一、腐蚀控制技术的应用
(一)埋地管道外腐蚀控制技术
埋地管道是受腐蚀的作用最为明显,其采用的腐蚀控制技术主要有包腐层、防腐涂层以及阴极保护技术等,这些腐蚀控制是埋地管道常使用的几种。其中包覆层与外涂层采用的材料主要有石油沥青、聚乙烯胶带及三层防腐结构等。阴极保护技术是一种经济有效的控制措施,其常用于埋地管道腐蚀控制及储罐罐底外壁土壤的腐蚀控制中。
(二)地面管道系统内腐控制
在油田集输管道的腐蚀控制中,地面管道内腐蚀程度是严重也最腐蚀控制最难的一种。石油专门针对油田地面管道内腐蚀研究出了一种腐蚀控制技术,即在管道内涂内衬以及隔氧加化学药剂等措施。另外还有一种除砂工艺技术。隔氧是指封闭氧气进出水处理系统,称之为必改环境。添加水质稳定剂可抑制细菌繁殖,其中的含量主要有防垢剂、除氧剂及杀菌剂等化学药品。这项技术在我国辛一站的改造中取得较大效果,经投产测试后发现水含氧量不超过0.05mg/L,平均腐蚀速率保持在0.065mm/a,且在该油田集输管道内壁无明显点蚀现象。当前,我国经过多年的研究又发明了超重力的脱氧技术,该项技术可使水含氧量小于0.01mg/L。
除砂工艺技术主要是采用井口除砂器对井口的采出液进行除砂,其工作原理是利用水力旋流安全在井口达到液除砂粒的效果,从而减少砂粒对集输管网的磨损。我国许多油田均采用了该项技术,如胜利油田孤东采油厂、青海油田等,采井口除砂器的使用越来越广泛。
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金属管道内涂内衬技术采用防腐涂料,其应用的材料主要有以下几种,H87防腐涂料、EP-67环氧玻璃鳞片涂料、T515厚膜防腐材涂料、环氧粉末等,这些材料具有很强的耐油、耐污水及耐高温的性能。我国当前研究出了许多涂敷技术,如液体涂料喷涂、环氧粉末内喷涂、检测补涂等,促进了我国油田集输管道系统的内防腐蚀技术水平。
(三)旧管道修复技术
旧管道修复技术主要针对油田长期使用的管道,主要有PLC复合衬里、水泥砂浆及内穿HDPE管技术等,这些技术在我国胜利油田、孤东、孤岛等采油田广泛应用。PLC复合衬里技术主要包含聚合物砂浆加固层、鳞片增强树脂层及胶泥过度层等,其具有粘结强度高与一体化好的优势,应用于油道中具有较强的耐腐蚀与耐压的性能。在旧管道修复中一次修复可达到1km以上,投入的修复成本是重建管道的百分之四十,大大实现了经济效益。
水泥砂浆内衬可修复口径较大的旧管道,一次成型的长度可达1.5至2.0Km。内穿插高HDPE技不仅可用于旧管道修复,还可用于新更新管道的防腐控制中,一次成型的长度可达到1.5至2.0km,该项技术具有较强的水力性能,应用于旧管修复中可改善水力条件。
二、非金属管的应用
我国油田集输管道系统中应用的非金属管主要有玻璃管道、尼龙管、钢筋混凝土管、钢架复合管等几种。
(一)玻璃钢管道
玻璃钢管道具有双面防腐、不结垢、而腐蚀强及液体阻力小等特性。玻璃钢管道的安装较方便,不需要繁重的维护工作,其在油田生产输送中的使用寿命较长且不污染水质。玻璃钢管的主要缺点就是机械强度低以及抗外力破坏差。其中尼龙管与玻璃管道的优点相似,其主要的应用于坨三站安装。
(二)钢筋混凝土管
钢筋混凝土管主要用于污水外输管线,其生产材料成本较低。钢筋混凝土管需要较高的施工费用,需要较好的施工环境以及较长的施工周期。当前钢筋混凝土管主要使用在大口径的污水处理及清水输送等工程上。
(三)钢骨架复合管
钢骨架复合管采用的材料主要有聚乙烯与聚丙烯等,其以钢板孔网、钢丝网等为骨架。钢骨架复合管具有双面防腐、耐磨、内壁润光滑等性能。我国各大采油厂逐渐使用了钢骨架复合管。
结束语:
综上所述,油田集输管道防腐控制技术中的应用主要有埋地管道外腐蚀控制技术、地面管道系统内腐控制、旧管道修复技术。其中,埋地管道外腐蚀控制技术主要采用包腐层、防腐涂层以及阴极保护技术等;地面管道系统内腐控制采用添加化学药剂、隔氧、除砂工艺技术等;旧管道修复技术则有PLC复合衬里、水泥砂浆及内穿HDPE管技术等,这些技术的应用促进了油田管道防腐技术的水平。
参考文献:
[1]程靖.大庆油田杏南集输系统的腐蚀与防护研究[D].东北石油大学,2012.
[2]刘高伦.塔河油田油气集输管网腐蚀现状及防腐技术的研究与应用[J].全面腐蚀控制,2010,09:17-24.
论文作者:赵国刚
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第2期
论文发表时间:2020/4/22
标签:管道论文; 油田论文; 技术论文; 除砂论文; 我国论文; 系统论文; 钢筋混凝土论文; 《工程管理前沿》2020年1月第2期论文;