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塔河油田集輸管道腐蝕因素及防腐措施

文檔作者：盧智慧何雪芹何昶文檔來源：中國石化西北油田分公司采油一廠		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月03日
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第34卷第7期(2015．07)(試驗研究)
塔河油田集輸管道腐蝕因素及防腐措施
盧智慧 何雪芹 何昶 中國石化西北油田分公司采油一廠
摘要：集輸管道防腐工作對油田發(fā)展具有十分重要的意義。塔河油田集輸管道最典型腐蝕
是CO。、H S氣體腐蝕，特別是在8區(qū)和10區(qū)等區(qū)塊，H。s氣體含量較高，甚至超過1 000 mg／m 。
H s氣體化學(xué)腐蝕可引起氫脆、硫化物應(yīng)力腐蝕破裂等，滲入管道鋼材的氫導(dǎo)致鋼材變形，韌性
變差，直至管道破裂。分析塔河油田集輸管道和腐蝕現(xiàn)狀，總結(jié)出塔河油田腐蝕影響因素包括
CO 和H S介質(zhì)、油田產(chǎn)出水、集輸管道焊縫接口、生產(chǎn)和集輸工藝等。在此基礎(chǔ)上，有針對性
地提出優(yōu)選管道材料、添加緩蝕劑、犧牲陽極保護陰極法、優(yōu)化生產(chǎn)和技術(shù)工藝、強化含油污
水處理技術(shù)等五方面的防腐技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞：塔河油田；集輸管道；CO。；H S，腐蝕；緩蝕劑； 陰極保護
doi：10．3969／j．issn．1006—6896．2015．7．008
引言
塔河油田位于我國新疆塔里木盆地北部區(qū)
域， 主力區(qū)塊屬于較為常見的CO 、H。S酸性氣體
油田，油田采出水具有pH值低、礦化度高的特
點。由于采出原油含有大量的CO 、H S氣體，氯
離子、硫酸根離子等腐蝕介質(zhì)，導(dǎo)致油田集輸管道
腐蝕現(xiàn)象時常出現(xiàn)，腐蝕穿孔等情況十分嚴重u 。
針對塔河油田集輸管道腐蝕特征和油田生產(chǎn)現(xiàn)
狀，對其集輸管道腐蝕因素和腐蝕原因進行分析和
總結(jié) ，據(jù)此提出集輸管道腐蝕防護技術(shù)和相應(yīng)措
施，以達到遏制或降低集輸管道的腐蝕。
1 集輸管道腐蝕現(xiàn)狀
塔河油田屬于深層、壓力系數(shù)偏高、低溫重質(zhì)
油藏，其中含有H S的油井占總油井數(shù)的80％，地
層水呈弱酸性，且含有較高的CO 、H S，腐蝕性
強。油田的原油密度和黏度差異大，密度介于
O．81～1．01 g／cm。之間，基本上屬于輕質(zhì)油、重質(zhì)油
共存。目前塔河油田主體區(qū)塊日產(chǎn)油8 000t，綜合
含水率25．4％左 。
塔河油田集輸管道自2003年投入使用以來經(jīng)
常發(fā)生腐蝕事故，特別是最近幾年管道腐蝕情況更
是愈加頻繁，集輸管道投入使用4年時間就發(fā)生腐
蝕穿孔事件16起。對近兩年腐蝕情況進行統(tǒng)計發(fā)
現(xiàn)，腐蝕主要發(fā)生在4區(qū)和6區(qū)，管道腐蝕穿孔30
次，有18次發(fā)生在管道絕緣接頭、法蘭連接處 。
通過對水質(zhì)進行分析，油田水質(zhì)鐵離子含量高達
273 mg／L，腐蝕十分嚴重。
2 集輸管道腐蝕原因
2．1 腐蝕因素
塔河油田集輸管道腐蝕影響因素有多個方面，
主要包括材料、環(huán)境、工藝等。
2．1．1 酸性氣體介質(zhì)腐蝕影響
據(jù)統(tǒng)計，塔河油田集輸管道最典型腐蝕就是
CO。、H S氣體腐蝕，特別是在8區(qū)和10區(qū)等區(qū)塊，
H S氣體含量較高，甚至超過1 000 mg／m。。H S氣體化
學(xué)腐蝕可引起氫脆、硫化物應(yīng)力腐蝕破裂等，滲人
管道鋼材的氫導(dǎo)致鋼材變形，韌性變差，直至管道
破裂。CO。溶于水中形成碳酸導(dǎo)致溶液pH值降低
(形成酸『生腐蝕環(huán)境)，極易引起鋼材腐蝕。
對于CO 、H S共存的腐蝕體系，以分壓比的
大小界定哪種腐蝕介質(zhì)產(chǎn)生的腐蝕占主導(dǎo)因素，一
般認為分壓比在20~500之間時為CO 、HzS共存發(fā)
生腐蝕作用。
對塔河油田某段時期采出液進行統(tǒng)計監(jiān)測和分
析，發(fā)現(xiàn)H。S分壓均低于0．05 MPa，集輸溫度基本
高于30。C，不存在腐蝕開裂現(xiàn)象，這說明集輸管
道腐蝕均是CO 、H S條件下的電化學(xué)腐蝕。隨著采
出液含水量增加，集輸管道腐蝕越加嚴重。
2．1．2 產(chǎn)出水腐蝕影響
表1為塔河油田地層產(chǎn) 水水質(zhì)成分分析結(jié)
果，地層產(chǎn)出水礦化度較高，產(chǎn)出液介質(zhì)導(dǎo)電性
強、含水量高，存在腐蝕介質(zhì)時易發(fā)生電化學(xué)反
應(yīng)，促使分解和沉淀發(fā)生，導(dǎo)致腐蝕情況加劇。
除采出液水質(zhì)影響腐蝕情況外，塔河油田采出
液含水率也普遍較高。據(jù)統(tǒng)計，1區(qū)含水率超過
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