油管防腐技术的研究及应用

油管防腐技术的研究及应用

摘要：文章在对油管腐蚀状况进行调查、研究的基础上，总结出了油管腐蚀的一般规律和腐蚀的典型性，并在对腐蚀的类型、机理以及对腐蚀的影响因素的研究基础上，提出了有效的防腐工艺技术措施，这对于提高油气田的防腐工艺技术水平有一定的实用及参考价值。

关键词：腐蚀；油管腐蚀；油管；防腐工艺

修复油管在经过加热、清洗、探伤和试压等工序后，由于油管内外表面的油污被清洗掉，金属本体直接与空气接触，现场露天存放，腐蚀速度很快。一般经过一个小时后，内外表面便开始出现红色锈斑，随着时间的推移，腐蚀面积会逐步扩大，一周以后，金属表面裸露处将大面积腐蚀，伴有铁红色锈沫出现。时间再往后延长，腐蚀向深度扩展，原来未裸露的部分，出现内部腐蚀，形成锈皮脱落，导致修复油管不能下井使用，只能再次修复后使用。因此，正确认识油管防腐知识，增加油管使用年限，是一项急需而重要的工作，它直接关系着原油生产能否正常进行。

1腐蚀因素分析

①油管材质的影响。对中原油田采油六厂马厂、桥口及白庙油区的10口油气井油管的腐蚀资料进行了分析，它表明在同种情况下，油管材质不同，油管受腐蚀的程度也会有所不同。从油管材质的化学成分分析来看，我们发现油管材质中铬含量增加，会增加油管表面钝化膜的稳定性，而钼含量的增加，会减少Cl-的破坏作用，从而使油管的耐点蚀性能增强。

②H2S、Cl-、CO2的影响。对发生腐蚀油气井的腐蚀环境及腐蚀因素进行分析后可以看出，油管在使用过程中，受腐蚀性气体H2S、CO2、Cl-和硫酸盐还原菌（SRB）等共同作用发生腐蚀。

③腐蚀类型的影响。油管在含酸气气井的腐蚀属电化学腐蚀。即：金属与电解质溶液接触时，由于金属表面的不均匀性，在金属表面出现阳极和阴极区，阳极和阴极区通过金属本身互相闭合而形成许多腐蚀微电池，电化学腐蚀就是通过这些阳极和阴极区反应过程进行的。

H2S在溶解在水中立即电离，使水有酸性，同时对油管产生电化学腐蚀，它的反应式表示为: H2S=H++HS-，HS-=H++S2-。阳极反应:Fe-2e→Fe2+；阴极反应:2H++2e→H2；阳极反应产物:Fe2++S2-→FeS↓。

电化学腐蚀阳极反应的产物是硫化铁，它与油管表面的粘结差、易脱落、易氧化，对油气井的正常生产有着严重的危害。

2防腐工艺技术措施

油管的腐蚀在油气田井下作业过程中是不可避免的问题，油管腐蚀往往会造成很大的经济损失以及安全隐患。近年来，随着科技的不断发展，油管腐蚀的检测方法以及防腐工艺措施都日益先进，无论是化学方法还是在改进油管材质等方面都有很大进步。

①缓蚀剂保护技术。缓蚀剂又称腐蚀抑制剂，是指一些用于腐蚀环境中抑制金属腐蚀的物质，当它少量地添加到腐蚀环境中，会在金属与腐蚀介质的界面上产生阻滞腐蚀进行的作用，从而有效地减缓或阻止金属腐蚀。由于使用量很少，介质环境的性质基本上不会改变，也不需要太多的辅助设备，因此，使用缓蚀剂是一种适应性强，经济有效的金属防腐蚀措施。缓蚀剂的类型繁多，其缓蚀机理和效果不尽相同。目前，中原油田含硫气井常用的有液氮、粗吡啶、1901、CT 系列等六类缓蚀剂。

②选用耐蚀或聚乙烯衬里油管。目前中原油田使用的油管多采用耐蚀或聚乙烯衬里油管，这类油管降低了由于抽油杆－油管磨损和油管腐蚀而引起的故障，明显降低了成本。

③采用一次性永久封隔器生产完井管柱。对于腐蚀环境严重的井采用一次性永久封隔器生产完井管柱，并在油套环形空间充满含缓蚀剂的液体，采用这种方法既可避免套管承受高压，又可避免和防止酸性气体对油管外壁和套管内壁的腐蚀。

3结语

①从中原油田采油六厂油管防腐多年的经验来看，使用缓蚀剂是减缓井下油套管腐蚀最经济有效的防腐措施。

②对缓蚀剂进行配伍性实验，缓蚀剂的评价筛选及现场评价试验。通过试验与研究，选用适合的缓蚀剂类型。

③井下作业中应当选用耐腐蚀油管，提高管串的抗蚀性能。

④开展油管腐蚀评价工作，积累更多不同类型油气井油管的腐蚀资料，从中归纳总结出更完善的防腐工艺措施。

参考文献：

[1] 李宗田.连续油管技术手册[M].北京:石油工业出版社,2003

[2] 李久青,杜翠薇.腐蚀试验及防腐蚀生产方法[M].北京:中国石化出版社,2007.