油管腐蝕原因及控制對策研究
來源:用戶上傳
作者:
摘 要：針對原油開采過程中油管的腐蝕問題，結合我國油管使用的基本現狀，對可能引起油管腐蝕的相關因素進行總結，闡述這些因素的作用機理，從多個角度出發，提出油管腐蝕的控制對策，為延長油管的使用壽命且防止出現腐蝕失效問題奠定基礎。
關鍵詞：油管腐蝕；介質因素；控制對策；緩蝕劑
在原油開采的過程中，需要使用油管將地層中的原油開采出地面，因此，油管是原油開采過程中最為重要的設備之一，如果油管在使用的過程中出現問題，不但會影響原油的開采效率，還有可能會對原油的開采安全產生影響，因此，十分有必要保障油管的完整性[1]。油管在使用的過程中，腐蝕問題非常常見，腐蝕問題不但會影響其使用安全，還會對其使用壽命產生嚴重影響，因此，十分有必要采取一定的措施防止出現腐蝕問題。
1 油管腐蝕原因分析
1.1 介質因素影響
地層中的原油中都含有一定量的CO2和H2S，兩種物質都屬于腐蝕性物質，CO2與水結合將會產生弱酸，實驗表明，如果金屬遭受強酸腐蝕，則會在其表面產生一層保護膜，而弱酸腐蝕的前提下，保護膜并不會形成，因此，弱酸對管道的腐蝕要高于強酸。H2S的存在將會使得管道金屬產生晶間腐蝕，進而使得油管產生脆性開裂[2]。另一方面，目前對于CO2和H2S的單獨腐蝕問題研究較為深入，而兩者共同存在的前提下，會產生協同作用，進而使得腐蝕速率進一步加快，但是兩者之間如何產生協同作用并不明確。
1.2 溫度影響
溫度也是影響油管腐蝕的重要因素，地層中的原油溫度都相對較高，隨著溫度的升高，油管的腐蝕速率也將會加快，目前的研究成果表明，溫度對油管腐蝕速率的影響存在兩個極點，隨著溫度的升高，油管的腐蝕速率將會呈現出先升高、再降低、再升高的趨勢，這主要是因為隨著溫度的升高，分子的活性增加，進而使得腐蝕速率加快，當溫度達到一定數值后，油管表面將會產生保護膜，進而使得腐蝕速率降低，但是隨著溫度的進一步升高，保護膜將會被破壞，進而使得腐蝕速率進一步加快。
1.3 流速影響
流速主要通過兩方面的作用對油管的腐蝕產生影響，首先，隨著油管內介質流速的不斷增加，在油管壁面位置處分子的活動較為劇烈，進而使得腐蝕反應加快。其次，如果油管內表面已經產生了腐蝕產物膜，這層膜會對管道產生一定的保護作用，但是當流速過快時，將會對這層膜產生破壞，進而使得管道金屬直接暴露于腐蝕性的環境中，油管的內腐蝕速率也會得到進一步的增加。
1.4 地層微生物影響
地層中含有一定量的微生物，在進行原油開采的過程中，這些微生物也將會隨著原油被開采出地層，在油管中的微生物將會進行生命活動，部分微生物的生命活動將會產生一定量的腐蝕性物質，這些腐蝕性物質的存在將會對管道產生直接腐蝕。另一方面，微生物的生命活動也將會對油管內表面的保護膜產生一定的破壞，進而使得油管的腐蝕速率進一步增加。
2 油管腐蝕控制對策
2.1 注入緩蝕劑
目前，注入緩蝕劑是降低油管腐蝕的重要措施。目前所有的腐蝕控制措施只能使得油管的腐蝕速率降低，但是并不能完全解決腐蝕問題。目前最先進的緩蝕劑可以將油管的腐蝕速率降低90%左右，但是在使用緩蝕劑的過程中，需要根據油管腐蝕影響因素的不同以及原油介質組分的不同進行合理的選擇，同時，也需要對緩蝕劑的注入量進行合理的計算，當緩蝕劑注入過少時，油管的腐蝕問題將得不到最大程度的控制，但是注入量過多，不但會產生浪費，還有可能會對原油產生污染。
2.2 提高油管抗腐蝕性能
提高油管的抗腐蝕性能是降低油管腐蝕速率的根本措施，目前，各個研究單位都對油管材料進行了深入研究，也開發出了一系列具有抗腐蝕性能的油管材料，油田單位可以根據自身的需求，引進這些油管材料。但是，油管的抗腐蝕性能與其價格之間也存在一定的聯系，油田單位需要對自身的實際情況進行全面的評估，進而對抗腐蝕材料進行優選。此外，油田單位也可以根據自身的需求，與科研單位進行合作，開發適用于自身的油管材料。
2.3 增設內涂層
增設內涂層也是降低油管腐蝕速率的有效手段，該種措施已經在各個油田單位得到了一定的應用，使用內涂層材料不但可以降低油管的腐蝕速率，還可以減小油管的粗糙度，進而使得原油開采的效率得到一定程度的提高。目前，市場上的內涂層材料較多，且性能也存在一定的差距，在使用的過程中，油田單位也需要對其進行合理的優選，同時，也需要對油管內的內涂層進行定期檢測，防止出現內涂層失效問題。
3 結論
綜上所述，對于原油開采而言，油管的重要性不言而喻，而腐蝕問題是威脅油管使用壽命及使用安全的重要因素。通過本次研究可以發現，影響油管產生腐蝕問題的主要因素主要有四個方面，即原油介質組分、溫度、流速以及地層微生物，因此，油田單位需要根據自身的實際情況，多方面的措施共同應用，使得油管腐蝕速率得到有效的控制。
參考文獻：
[1]岳明，汪運儲.頁巖氣井下油管和地面集輸管道腐蝕原因及防護措施[J].鉆采工藝，2018，41（05）：138-140.
[2]楊麗華，宋立欣，夏福松.連續油管腐蝕原因分析[J].化工設計通訊，2017，43（12）：129.
作者簡介：
紀廷廷（1978- ），男，遼寧遼陽人，畢業于東北大學機械電子工程專業，從事生產協調及管理工作。
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/1/view-14851018.htm
