馬斌

一、引言

隨著國(guó)內(nèi)油田開(kāi)發(fā)的不斷發(fā)展，各個(gè)油田對(duì)于注水系統(tǒng)的問(wèn)題都有自己獨(dú)特的處理方法和處理工藝，比如"三劑法"和"四劑法"等等，這些方法在一定程度上的確幫助油田解決了在生產(chǎn)開(kāi)發(fā)中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，提高了油田的開(kāi)采效益，但是，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，這些方法在解決問(wèn)題的同時(shí)，也帶來(lái)了很大的成本浪費(fèi)，而且注水的效果也并不是十分有效，所以，我們必須對(duì)當(dāng)前油田注水系統(tǒng)問(wèn)題有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，在這個(gè)基礎(chǔ)上，再提出一些解決的措施。

二、油田注水管道腐蝕的影響因素

油田注水管道由于一直深埋油田之下，所以腐蝕的速度與機(jī)率都比普通的金屬腐蝕要大，而影響油田注水系統(tǒng)的主要因素則是化學(xué)PH值。在通常的情況下,當(dāng)PH值為一時(shí)，油田環(huán)境呈強(qiáng)酸性，如果油田內(nèi)的空氣流動(dòng)不多的話(huà)，腐蝕的速度不會(huì)很快，但是，如果油田內(nèi)空氣的流通較多，大多的氧氣進(jìn)行油田，在氧氣與酸性的雙重影響下，碳鋼表面的氧化物覆蓋膜將會(huì)被完全溶化分解,致使鋼鐵表面和酸性介質(zhì)直接接觸。

當(dāng)PH值在11的堿性區(qū)內(nèi)時(shí)，隨著碳鋼表面的PH值不斷升高，覆蓋的保護(hù)膜會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為具有鈍化性能的新的保護(hù)膜，而這時(shí)，氧化的腐蝕速率會(huì)有所下降。但是當(dāng)PH值過(guò)高，超過(guò)12時(shí)，堿性環(huán)境以及氧氣的雙重作用下，腐蝕的速率又會(huì)再次上升，其原因是碳鋼表面的鈍化膜溶解成可溶性的鐵酸鈉。

溶解氧腐蝕是當(dāng)前油田注水系統(tǒng)的主要腐蝕方式之一，尤其是在深處地層水中含有較多的氧元素，對(duì)油管等井下設(shè)備具有較大的腐蝕性，而油田中含有的二氧化碳對(duì)于鋼材的腐蝕也是非?？斓模趸既菀咨商妓?，在油田環(huán)境上，容易腐蝕注水系統(tǒng)上的保護(hù)膜，而且隨著濃度的不斷增加，腐蝕的速度也會(huì)相應(yīng)的增加。二氧化碳的溶解度是溫度、壓力以及水的組成的函數(shù)，在溫度、壓力、水的共同作用下，腐蝕會(huì)成倍的加速。

三、注水系統(tǒng)腐蝕防護(hù)技術(shù)

前文所述，油田注水系統(tǒng)由于種種原因，造成了系統(tǒng)的腐蝕，而由于系統(tǒng)的腐蝕，導(dǎo)致注水系統(tǒng)無(wú)法正常工作，使油田的正常工作受到阻礙，影響了油田的開(kāi)采效率。技術(shù)人員通過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)與摸索，開(kāi)發(fā)了金屬腐蝕防護(hù)技術(shù)，該技術(shù)是指通過(guò)改變材料組成、實(shí)施電化學(xué)保護(hù)技術(shù)、表面鍍層技術(shù)等等有效的防止或者是延緩金屬的腐蝕損害，當(dāng)前油田注水系統(tǒng)采用的通常的防護(hù)技術(shù)可以歸納為以下幾種:

1選擇適合的材料或改變材料的組成

油田注水系統(tǒng)的防護(hù)應(yīng)當(dāng)從源頭做起，目前，國(guó)內(nèi)的大多數(shù)注水系統(tǒng)使用的仍然是十多年前的設(shè)備，且不說(shuō)系統(tǒng)的性能，就硬件而言，經(jīng)過(guò)十多年的使用，一些部件早已老化，而且由于油田中腐蝕氣體較多，空氣流通不夠通暢，所以，這些設(shè)備的硬件早已被腐蝕，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行更新，技術(shù)人員可以根據(jù)材料的使用環(huán)境,合理選用材料,或通過(guò)調(diào)整碳鋼和低合鋼的成分以增加金屬的耐蝕性,但耐蝕材料成本較高，所以，在更新設(shè)備的同時(shí)，也需要考慮經(jīng)濟(jì)成本和油田水系統(tǒng)中各種條件的限制。

2電化學(xué)保護(hù)技術(shù)

前文提到，在更新設(shè)備的同時(shí)，必須考慮成本的問(wèn)題，所以，如果因?yàn)槌杀镜木壒?，而無(wú)法更新設(shè)備，技術(shù)人員還可以通過(guò)兩種方法進(jìn)行有效的防護(hù)，一種是電化學(xué)保護(hù)技術(shù)，一種是表面處理技術(shù)。

電化學(xué)保護(hù)技術(shù)就是是利用電化學(xué)的工作原理，將足量的直流電流通過(guò)浸于水中的其它金屬，使得金屬一直保護(hù)高度的活性，而不被氧化腐蝕，電化學(xué)保護(hù)技術(shù)主要包括陰極保護(hù)技術(shù)和陽(yáng)極保護(hù)技術(shù)，其中陰極保護(hù)法又可分為犧牲陽(yáng)極法和外加電流法。

3表面處理技術(shù)或涂層、鍍層技術(shù)

表面處理技術(shù)顧名思義，就是通過(guò)化學(xué)或者是物理方法，對(duì)系統(tǒng)的表面進(jìn)行處理，使得系統(tǒng)的表面得以磷化、氧化或者鈍化，亦或者是直接將一些不容易氧化腐蝕的金屬物質(zhì)鍍到系統(tǒng)的表層，在系統(tǒng)的表面形層一道保護(hù)膜，通過(guò)改變金屬表面的性質(zhì)來(lái)提高金屬的耐蝕性，當(dāng)然除了金屬鍍層以外，還可以進(jìn)行涂層、油脂、鍍層、襯里與包裹層等等。

4改變環(huán)境的介質(zhì)條件

除了以上所說(shuō)，改變?cè)O(shè)備的硬件條件或者是對(duì)設(shè)備進(jìn)行處理，技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)注意注水系統(tǒng)的外因--油田的環(huán)境，技術(shù)人員可以通過(guò)改變金屬的使用環(huán)境，例如添加緩蝕劑和殺菌劑、調(diào)節(jié)空氣pH值以及除氧和脫鹽等,以降低環(huán)境對(duì)金屬的腐蝕，達(dá)到保護(hù)注水系統(tǒng)的目的。

四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)

綜上所述，我們知道，油田所注之水通常都是高濃度的氯化鈉、碳酸氫鈉等混合型水質(zhì)，酸性嚴(yán)重超標(biāo)，并且在這樣的環(huán)境下，還會(huì)滋生出少量的鐵細(xì)菌和異養(yǎng)菌，而油田產(chǎn)出液中存在部分二氧化碳、硫化氫等酸性氣體，使得油田注水腐蝕性比較強(qiáng)。

在分析了影響注水系統(tǒng)腐蝕的主要影響因素及其機(jī)理:pH值、溶解鹽、細(xì)菌、溫度、溶解氧之后，筆者認(rèn)為，注水系統(tǒng)的防腐工作并不是一朝一夕的事，注水系統(tǒng)的防腐是一個(gè)系統(tǒng)的工程，這個(gè)工程需要進(jìn)行嚴(yán)密的布置，嚴(yán)格的調(diào)查，細(xì)致的工作，必須針對(duì)注水系統(tǒng)的防腐特點(diǎn)，有效抓住防腐工作的重心，提出相應(yīng)的腐蝕控制對(duì)策，才能取得較好的防腐效果。

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