1大庆油田有限责任公司第四采油厂第五油矿西一队；2大庆油田有限责任公司第四采油厂第五油矿北五队；3大庆油田有限责任公司第四采油厂第二油矿四区八队
摘要：随着油田注水开发规模的不断加大以及注水管网使用年限的增加，合水油田集输供注水管网系统的腐蚀问题近几年内呈现出急剧加重趋势，腐蚀防治问题已刻不容缓。弄清该类管线腐蚀发生的原因和规律，有针对性地进行腐蚀防治，以保障合水油田注水管道的安全连续运行。
关键词：油田；集输管线；防腐技术
1引言
随着国内外油田开采进入中后期，注水成为主要的开采方式，尽管注水可充分地补充地层自身能量，提高原油产量及采收率，实现资源的合理利用，为原油的正常生产做出极大的贡献。但是，这种开采方式在一定程度上也造成了地面工程设备的腐蚀与结垢，缩短了注水管线的使用寿命，增加了油田开采的成本，成为困扰油气开采和输送过程中急需解决的难题之一。因此，更加科学、有效地预防油田注水过程中可能出现的金属腐蚀是目前国内外各大油田堕需解决的关键难题之一。
2集输系统腐蚀现状
金属腐蚀的现象在自然界是普遍存在的。金属腐蚀，其实质就是金属材料在一定的环境中发生化学或电化学反应形成金属氧化物，金属材料本身受到一定程度的破损和质变。全世界每年生产的金属约3.5亿吨，而全球每年因腐蚀报废的金属约占其1/3。随着社会快速化进程的发展，重工业进一步深度建设，金属腐蚀问题日趋严重。美国每年因为金属腐蚀所带来的损失，需要他们消耗更多其他方面的能源来进行弥补。金属腐蚀每年对我国造成的经济损失也高达2800亿元人民币，超过14.2%的金属腐蚀损失是来自于石化行业，而石化生产过程中更是有30%的事故是腐蚀所导致的。其中油气田集输供注水系统的腐蚀尤为严重，包括环境污染、巨大的经济损失和严重的人员伤亡。
油田集输供注水系统的腐蚀在常规情况下可以被分为两种类型，一种是外腐蚀，另外一种是内腐蚀。管线外壁腐蚀主要是指管线外壁遭受地下水、土壤以及杂散电流等因素所引起的腐蚀；管线内腐蚀主要是由于金属管线内壁的输送介质所导致的腐蚀。输送介质与管道内壁直接接触，很多输送介质中含有多种腐蚀性杂质，如高矿化度的水、硫化氢、卤素离子、溶解氧、溶解性二氧化碳和硫酸盐还原菌等，在外界因素温度、压力、流速等的复合作用下，会使管道内壁腐蚀加重。在由腐蚀造成的油气管道失效事故中，管道内壁腐蚀远远比管道外壁腐蚀所占比例要高。
3防腐措施技术
（1）选用耐蚀性材料
在石油生产过程中所使用的金属集输管道，需要对符合技术要求以及考虑经济成本等客观存在的各种实际情况下选择不同级别的管材。对于腐蚀较轻的集输系统，可以选相对便宜的N80管道，并与其他一些腐蚀防护措施相结合来达到对管道的保护效果；对于腐蚀严重的集输系统，一般采用耐蚀性的合金管材。
（2）添加缓蚀剂
在多种金属的防腐措施中，缓蚀剂的应用最为广泛。尤其是在油田集输系统的腐蚀防护措施里面。适当浓度缓蚀剂的加入，并通过改变设备表面和腐蚀性介质间的物理性质和化学特性，以期能够预防和减轻油田集输系统的腐蚀。缓蚀剂之所以具有多种不同的分类方法，是因为在分类过程中所参照的标准不同。根据其化学组成成分的差异性可将其分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。无机缓蚀剂通过在金属表面发生氧化反应生成金属氧化膜或者生成沉淀膜的方式来抑制金属的腐蚀。有机缓蚀剂可以通过其自身的极性基团与金属表面带电子的离子进行物理化学结合形成一层薄膜，将腐蚀性介质和管道内表面分开，从而对金属管道起到一定的保护作用。金属管道中液态介质的流动状态、温度以及管道材质本身的性质对缓蚀剂的缓蚀效果均有着很大的影响。因此，缓蚀剂具有严格的选择性。
（3）电化学保护
一般情况，电化学保护即指阴极保护。阴极保护即是给被保护金属补充大量的电子，使其整体处在电子过剩的状态下，并且使金属表面达到同一负电位，这样金属原子就不容易变成离子融入电解质中，从而达到对金属的保护。目前，实现金属因阴极保护而抑制/停止腐蚀的方式有两种：牺牲阳极和强制电流。第一种是牺牲阳极的阴极保护：在同一介质条件下，被保护金属与其他电位比其更负的金属相连，而辅助阳极比被保护金属更易因腐蚀而溶解，同时因辅助阳极腐蚀释放出来的电子通过导线传至被保护金属表面，使其发生还原反应，同时抑制了其腐蚀溶解过程，从而有效的保护了被保护金属。第二种是强制电流阴极保护：利用外加的直流电源以及辅助阳极，强制所加的电流通过土壤流向被保护金属，此时，被保护金属管道的电位低于敷设周围环境，从而使金属得到保护。
（4）涂层保护
涂层技术具有其自身的优点但也存在一定的局限性。其优点主要表现在成本低、使用方便、对油田生产影响相对比较小等。涂层保护的原理是以物理方式将管道与腐蚀介质或空气隔离开来，涂层不与介质发生化学反应，从而起到减缓腐蚀的作用。涂层的种类有很多，因此在生产实践中涂层本身也具有一定的选择性，合理的选择需要综合考虑涂层的性质和腐蚀环境。按防腐涂层的性质可以分为有机防腐涂层、无机防腐涂层以及复合型防腐涂层。除此之外，还有最新热门的纳米材料涂层。虽然涂层的防腐有上述优点，但涂层保护大多适用于在管道外表面采用，对于设备及管道的内表面来说，不易实施。因此目前涂层保护主要应用在设备管线更换成本不高的情况下所采取的外部防护手段。
（5）金属镀层
电镀、化学镀、热浸镀和热渗镀等镀层工艺技术是金属镀层广泛应用的镀层技术。各种各样的镀层工艺，主要为了获得不同的镀层结构和膜基结合力，从而对不同的金属管材探究到良好耐腐蚀性的镀层工艺。常用金属镀层包括镀锌、镀铬和氧化处理。除上方法外，对于特殊金属制品也可根据实际具体情况采用磷化钝化等表面处理工艺。在不同的腐蚀介质中或者同样腐蚀介质不同的物理条件下，金属镀层可能会与周围介质发生化学反应，这是其与涂层技术的不同之处。因此金属镀层工艺技术不能够适用于大型的、长期处于腐蚀介质中的金属管道的腐蚀防护。
结束语：
综上所述，腐蚀问题如不尽快采取有效的防治措施，将会使企业现有运行设备的腐蚀进一步加剧，导致设备的使用寿命大大降低。这样不仅会增加企业设备投资成本，同时会影响正常生产，使生产现场存在不安全因素，存在重大安全隐患。因此开展管线内腐蚀机理分析及腐蚀防护技术的研究对于合水油田的发展有着重要的意义。
参考文献：
[1]柯伟，李芬芳，邢健敏.中国工业与自然环境腐蚀调查的进展[J].腐蚀与防护，2004（1）：184-186
[2]程靖.大庆油田杏南集输系统的腐蚀与防护研究[D].大庆：东北石油大学，2012