油田地面管线腐蚀穿孔原因分析与处理方法分析

（大庆油田第六采油厂第四作业区，黑龙江  大庆 163000）

摘  要：伴随着油田工程开采时间延长，使得地面管线呈现逐渐老化状态，导致腐蚀穿孔现象频发。石油企业每年会消耗大量资金，用来维护地面管线。而地面管线腐蚀穿孔问题，也成为石油企业关注的重点，会降低对工程效益影响。这就需要加强对引发腐蚀穿孔的原因了解，并采用相应处理方法进行缓解，以此降低工程成本。基于此，本文主要围绕地面管线腐蚀穿孔进行分析，对穿孔腐蚀现状进行探讨，分析机分析穿孔腐蚀类型以及引发管线腐蚀的原因，并提出油田地面管线腐蚀穿孔防范策略。

关键词：油田；地面管线；腐蚀穿孔；原因分析；处理方法

前言 

腐蚀是材料受环境影响而引发的一种损坏。在石油工程中，管道腐蚀属于长期存在的问题，会对管道正常使用产生影响，进而造成严重资源浪费和经济损失，甚至会导致环境污染以及相关安全事故。因此，减少地面管线穿孔腐蚀问题成为油田作业中关注的重点。在具体工作中，为有效减少腐蚀窗口问题，需要加强对该问题原因了解，并以此为基础制定相应防范策略，加强对影响腐蚀的主要原因掌握，制定减少地面管道腐蚀措施，从而提高石油产业经济效益。

1 油田地面管线腐蚀穿孔现状

通常而言，在油田工程开采工作进入到后期阶段时，在采集处的液体中会含有大量水分，使用初期管线已经难以满足后期开采需求。经过研究分析，可以了解当下到管道结垢情况，存在的腐蚀性物质会对管道造成严重影响，引发腐蚀穿孔，进而增加管道维修量，若投入大量人力。物力和财力，会造成严重经济损失，甚至在一定程度上限制了油田产业进一步发展。地面管线属于高含油污系统，在采集中获得的水总矿化程度高，含量约为70000mg/L。其中，存在的二氧化碳、溶解氧等具有腐蚀性的成分，会导致管道的明管线发生严重腐蚀现象。此外，沿海地区油田和土壤污染地区，管线外壁受环境影响会增加扶持力度，此类高强度腐蚀区域中，通常会在油田使用的管线半年内发生腐蚀穿孔现象，此时需要对管道进行重新建设。而经过统计结果显示，每年地面管线因腐蚀穿孔引发的管线更换达到3.5%，会给企业造成巨大经济损失，甚至影响油田正常发展。

2  油田地面管线穿孔腐蚀类型和原因

2.1 腐蚀类型

2.1.1 电化学腐蚀

此类腐蚀现象主要是在地面管线中有带腐蚀性的化学复制现象，从而引发的管线腐蚀，油田采集期间会产生大量污水，每日污水量较多，占据油田中85%以上，这就导致油田中的污水成为管线中常见组成部分。而污水结构较为复杂，其中含有大量化学物质以及溶解性气体，甚至存在腐蚀性极强的硫化物，这些导致管道内务腐蚀问题加剧。

2.1.2 微生物腐蚀

油田中含有大量氯元素，尤其是沿海油田距离海域较近地区，使得土壤中盐类含量较高，盐类物质含量较高低于，以氯化物为主，会导致地面管线腐蚀情况加剧。此外，一些油田中电阻率较为低下，每组电阻率仅为25Ω，通过对沿海地区油田进行测量，可了解这一部分管线对陆地部分油田腐蚀情况，远高于陆地部分油田，并且土壤中具有极强腐蚀性。

2.1.3 流体冲刷腐蚀

石油管道中污水流速较高，并且包含油田中采集出的液体，油田液体存在不溶于盐的特性，且泥沙上含量较多，这些固体颗粒在流动期间会对管道造成一定损伤。同时由于流动过快，存在时间较长，为导致管道内部出现凹凸不平现象。而泥沙物质在流动中，会物质影响造成一定损伤。而由于不成形矿物颗粒，存在成型颗粒，约为1%的二氧化硅。此外，由于管道内部流速加快，使得磨砂现象加剧，而在单化学元素污染基础上，落实管道内部腐蚀工作，能够加剧管道内部穿孔现象。

2.2 原因

在油田地标管线敷设过程中，导致腐蚀穿孔现象发生的原因包含以下几方面：

一是防腐层老化。我国多数油田位于低温地区，通常需要采用保温措施，避免管道冰冻影响油气运输效率。但由于管道防腐层处于地质构造中，受环境影响会发生不同程度防腐层老化，若防腐层老化，地质构造中水等自然物质会腐蚀管道。目前，地表管线防腐层主要材料为沥青，受环境影响，会导致防腐层出现纵向裂纹，若裂纹范围不断扩大，甚至出现管道与防护层分离现象。同时，外部腐蚀性物质附着于管道，会增加管道腐蚀速度[2]。

二是管道质量问题。石油运输管道主要以金属材料为主，而金属材料在有关物质发生化学反应前提下，会出现管道腐蚀现象。因此，油田管道材质成为引发腐蚀问题的最为直接原因，若管道材料本身具有良好抗氧化和防腐性能，能够有效避免金属管道发生严重腐蚀。由于很多油田中会选用质量较差的材料，导致焊接中容易发生焊接异常，并且焊缝位置发生电解反应，随着反应范围扩大，会进一步加剧石油管道腐蚀速度。

三是运输方面问题。在对油田产出物品进行运输过程中，由于储存罐装置和油气会发生摩擦现象，受到金属盐离子、硫化氢等离子化学反应物质影响，会在短时间内对设备产生腐蚀问题。

四是存在垢物.由于管线中垢物溶解度较低，且含有微溶盐类，其中固定晶体单质垢物具有致密坚硬特征，管道中垢物生长与盐类饱和程度以及盐类结晶生长情况有关。通过对导致垢物发生的原因进行分析，主要包含以下方面。从两种不相容化学液体进行思考，在两种液体混合后，由于存在不同种类和浓度的离子，会导致油气中出现不稳定沉降物。同时油田生产中出现温度快速上升，压力骤降现象，会导致垢物情况出现。此外，管道设备表面存在凹凸不平现象，在管道修复中让垢物吸附于设备平面，以此为中心，断增加吸附量，可缓解管线敷设问题。

3 油田地面管线腐蚀穿孔处理方法

通过对导致油田地面管线发生腐蚀成孔的原因进行分析，可以发现，相关原因既可同时发生，又可保证连续性防治。该工作是一个长期过程，会受管线之间腐蚀破坏加剧影响，为发挥地面管线作用，需要全面做好腐蚀防治工作，并建立管线防腐体系，以此为油田管线工作平稳运行打下基础。

3.1 合理利用非金属管道

在油田地面管线中，金属管道属于诱发多种腐蚀机制的因素。因此，在管线使用中，可选择一些非金属材质管线材料进行管线铺设，如玻璃钢复合管，如图1所示，既能保证较轻质量，又各为维修工作开展提供便利，且内壁光滑，流体阻碍性相对较小，抗腐蚀性能优越，强度较大。将非金属管道应用于地面管线系统中，能够延长管道使用时间，减少腐蚀穿孔问题发生风险，利于减少维修方面投入，可对油田经济效益起到维持性作用[3]。

图1 玻璃钢复合管

在油田地面管线铺设期间，尽可能选择非金属材料的管线，能够降低管线发生腐蚀风险，尤其是单井集油管线和部分小口径集输管线，利用非金属管线材料，能够在极大程度上降低腐蚀风险。同时使用金属管线期间，需要结合非金属管线材质和工程实际状况，选择适合的管线型号，并考虑耐温、耐压等环境，要求做好管线铺设设计工作。以此避免机械发生损伤，若选择的型号材料不合理，在发生机械损伤后，易导致出现管线出现爆裂，进而引发原油泄漏事故，严重时甚至会对有关工作人员的人身财产安全产生威胁。

3.2 完善管线污水处理流程

在油田管道中，污水是导致腐蚀穿孔等问题发生的关键性因素。对腐蚀的管线关系而言，污水中存在的各种腐蚀性化学元素和具有物理冲刷能力的泥沙等物质形成原因，是影响油田管线正常运行的重要因素。因此，需要对污水处理系统进行完善，并做好污水处理设备定期检修、更新等工作，确保水质合格。同时，污水处理体系建立中，需要确保密闭隔氧性，并结合化学用药方式，加强对水中物质控制力度，以此减少对自然生态环境影响，加强对水质稳定性保护，并降低污染水中物质对管线系统破坏。

3.3 以药物减少结垢腐蚀

    现阶段，油田地面管线系统中结垢腐蚀，是较为常见的腐蚀类型，该腐蚀现象发生原因与管道中结垢相关。因此，防腐工作中需要将除垢作为首要工作任务。在具体除垢期间，通常采用缓释除垢剂，并将其放在管线内，对杂物等物质进行吸附，能够使其凝结于管线内壁，其在污水中溶解后，能够增加盐垢溶解量，减少强烈腐蚀性的氧离子成分，利于降低管线体系腐蚀程度。

3.4 强化内壁防腐蚀措施

在对石油管道内壁进行防腐中，通常采用涂层方式对腐蚀性物质进行隔离，以此降低腐蚀性物质对管道内壁破坏。这也是当下管道防腐中最为常用，且经济有效的方法。而在进行涂料选择时，应以环氧类树脂作为主要材料，此类物质具有良好的防水、防油、防酸碱特征，能够满足油田防腐蚀工作开需求。在进行涂层前，需要做好管线内壁清理工作，并进行除锈、平整工作，使内壁保持光滑程度良好，降低多种沉积物导致的堆积现象。在进行管道内壁涂层涂抹时，保证均匀程度，并反复涂刷两遍以上，避免出现存在一个位置，并保证防腐涂层整体性。

3.5 加大对管线监督检查力度

政府有关部门在开展石油管线监督、管理工作期间。在管线建成后，为减少后期管线腐蚀方面问题，相关操作人员需要不定时对管线进行分析研究，加强监督力度，做好局部管线调整工作，以此减少腐蚀现象发生可能性。同时，在进行监督检查期间，还需要重视对相关人员培养，最大程度上发挥其综合能力，从而为企业带来更多的经济效益。结合油气管理技术发展历程，企业相关部门需要根据实际情况，对具体方案进行优化调整。同时，由于培养出的员工已经具备了一定工作责任意识，这就需要在油气管理、技术改革创新期间，招揽更多具有专业知识人才，并对人才进行全方位综合能力培养。此外，技术人员在对油田进行管理中，设计师需要结合整体施工环境，尽可能发挥自身最大优势，确保油气管理设备设计合理性，并落实对管线监督检查工作[4]。

4  结论

在油田地面管线穿孔防腐工作期间，为实现对相关问题有效控制，应掌握当前油田管线发生腐蚀穿孔状态，并根据实际状况，分析引发腐蚀穿孔的多方面原因，以及涉及到的穿孔腐蚀类型。然后探讨解决腐蚀问题的有效处理策略，并从材料替换、污水处理、化学药物除垢等方面进行考虑。从根本上降低腐蚀性因素对管道影响。同时不可忽略管道外部防范工作，并利用多种措施减少管道外壁受损问题，以此实现对管道全方面防治，加强对油田企业经济维护。

参考文献

[1] 吴沛航.油田地面管线腐蚀穿孔原因分析与处理措施[J].化学工程与装备,2021(08):52-53.

[2] 王强.油田地面系统管线腐蚀穿孔原因及防治策略[J].全面腐蚀控制,2018,32(07):110-111.

[3] 宁野.油田地面系统管线腐蚀穿孔原因及防治策略[J].化工管理,2019(21):223.

[4] 雷建军,赵飞,范景武.油田地面管线腐蚀穿孔原因分析[J].石化技术,2017,24(07):114-115.