油田注水系统腐蚀原因及防护方法

油田注水系统腐蚀原因及防护方法探讨摘要：油田注水系统的性能越来越受到油田管理者的重视，因为注水系统运行的好坏关系到油田开发的效益，而由于地理、气候原因，使得当前油田注系统的腐蚀十分厉害，本文就油田注水系统的腐蚀原因进行深入的探讨，并提出防腐的一些措施，希望能对油田注水系统的防腐有所帮助。

关键词：油田注水系统；腐蚀；措施

一、引言

随着国内油田开发的不断发展，各个油田对于注水系统的问题都有自己独特的处理方法和处理工艺，比如”三剂法”和”四剂法”等等，这些方法在一定程度上的确帮助油田解决了在生产开发中出现的一些问题，提高了油田的开采效益，但是，随着时代的不断发展，这些方法在解决问题的同时，也带来了很大的成本浪费，而且注水的效果也并不是十分有效，所以，我们必须对当前油田注水系统问题有一个全新的认识，在这个基础上，再提出一些解决的措施。

二、油田注水管道腐蚀的影响因素

油田注水管道由于一直深埋油田之下，所以腐蚀的速度与机率都比普通的金属腐蚀要大，而影响油田注水系统的主要因素则是化学ph值。在通常的情况下,当ph值为一时，油田环境呈强酸性，如果油田内的空气流动不多的话，腐蚀的速度不会很快，但是，如果油田内空气的流通较多，大多的氧气进行油田，在氧气与酸性的

双重影响下，碳钢表面的氧化物覆盖膜将会被完全溶化分解,致使钢铁表面和酸性介质直接接触。当ph值在11的碱性区内时，随着碳钢表面的ph值不断升高，覆盖的保护膜会逐渐转化为具有钝化性能的新的保护膜，而这时，氧化的腐蚀速率会有所下降。但是当ph值过高，超过12时，碱性环境以及氧气的双重作用下，腐蚀的速率又会再次上升，其原因是碳钢表面的钝化膜溶解成可溶性的铁酸钠。

溶解氧腐蚀是当前油田注水系统的主要腐蚀方式之一，尤其是在深处地层水中含有较多的氧元素，对油管等井下设备具有较大的腐蚀性，而油田中含有的二氧化碳对于钢材的腐蚀也是非常快的，二氧化碳容易生成碳酸，在油田环境上，容易腐蚀注水系统上的保护膜，而且随着浓度的不断增加，腐蚀的速度也会相应的增加。二氧化碳的溶解度是温度、压力以及水的组成的函数，在温度、压力、水的共同作用下，腐蚀会成倍的加速。

三、注水系统腐蚀防护技术

前文所述，油田注水系统由于种种原因，造成了系统的腐蚀，而由于系统的腐蚀，导致注水系统无法正常工作，使油田的正常工作受到阻碍，影响了油田的开采效率。技术人员通过不断的实验与摸索，开发了金属腐蚀防护技术，该技术是指通过改变材料组成、实施电化学保护技术、表面镀层技术等等有效的防止或者是延缓金属的腐蚀损害，当前油田注水系统采用的通常的防护技术可以归纳为以下几种:

1选择适合的材料或改变材料的组成

油田注水系统的防护应当从源头做起，目前，国内的大多数注水系统使用的仍然是十多年前的设备，且不说系统的性能，就硬件而言，经过十多年的使用，一些部件早已老化，而且由于油田中腐蚀气体较多，空气流通不够通畅，所以，这些设备的硬件早已被腐蚀，应当及时进行更新，技术人员可以根据材料的使用环境,合理选用材料,或通过调整碳钢和低合钢的成分以增加金属的耐蚀性,但耐蚀材料成本较高，所以，在更新设备的同时，也需要考虑经济成本和油田水系统中各种条件的限制。

2电化学保护技术

前文提到，在更新设备的同时，必须考虑成本的问题，所以，如果因为成本的缘故，而无法

更新设备，技术人员还可以通过两种方法进行有效的防护，一种是电化学保护技术，一种是表面处理技术。电化学保护技术就是是利用电化学的工作原理，将足量的直流电流通过浸于水中的其它金属，使得金属一直保护高度的活性，而不被氧化腐蚀，电化学保护技术主要包括阴极保护技术和阳极保护技术，其中阴极保护法又可分为牺牲阳极法和外加电流法。

3表面处理技术或涂层、镀层技术

表面处理技术顾名思义，就是通过化学或者是物理方法，对系统的表面进行处理，使得系统的表面得以磷化、氧化或者钝化，亦或者是直接将一些不容易氧化腐蚀的金属物质镀到系统的表层，在

系统的表面形层一道保护膜，通过改变金属表面的性质来提高金属的耐蚀性，当然除了金属镀层以外，还可以进行涂层、油脂、镀层、衬里与包裹层等等。

4改变环境的介质条件

除了以上所说，改变设备的硬件条件或者是对设备进行处理，技术人员还应当注意注水系统的外因--油田的环境，技术人员可以通过改变金属的使用环境，例如添加缓蚀剂和杀菌剂、调节空气ph 值以及除氧和脱盐等,以降低环境对金属的腐蚀，达到保护注水系统的目的。

四、结论与认识

综上所述，我们知道，油田所注之水通常都是高浓度的氯化钠、碳酸氢钠等混合型水质，酸性严重超标，并且在这样的环境下，还会滋生出少量的铁细菌和异养菌，而油田产出液中存在部分二氧化碳、硫化氢等酸性气体，使得油田注水腐蚀性比较强。在分析了影响注水系统腐蚀的主要影响因素及其机理:ph值、溶解盐、细菌、温度、溶解氧之后，笔者认为，注水系统的防腐工作并不是一朝一夕的事，注水系统的防腐是一个系统的工程，这个工程需要进行严密的布置，严格的调查，细致的工作，必须针对注水系统的防腐特点，有效抓住防腐工作的重心，提出相应的腐蚀控制对策，才能取得较好的防腐效果。