集输系统防腐蚀技术研究与应用

时间:2022-10-22 14:35:03 来源:网友投稿

摘 要:扶余油田地面系统2006年完成整体改造后,形成了以多口油井串联常温输送流程为主体,部分油井串联掺输,集油支干线、干线掺输的高效原油集输系统。但2008年以后个别管线腐蚀穿孔漏失,到2009年局部区块出现漏失现象,开始管线更新,到2011年管线漏失急剧增加特别是掺输系统,管线腐蚀漏失已经严重影响生产时间, 2011年地面系统用于因腐蚀造成的维护更新费用已达300万元以上。腐蚀存在于油气田生产系统的每一个环节,腐蚀因素千差万别;本文重点介绍腐蚀机理、治理措施级监测措施。

关键词:掺输;介质;腐蚀穿孔;漏失;杀菌剂;开孔刮片器;腐蚀监测

1 腐蚀机理

通过对系统水质进行化验分析,解剖管线判断腐蚀原因,通过现场监测及相关试验评价数据,得出结论如下:

①HCO3-、Cl-浓度高,无CO32-、Ca2+、Mg2+浓度高、矿化度高掺输水和采出水性质接近,水源井水HCO3-相对较低;②所有水样都是弱碱性,pH值在7.5~8.2范围内。采出液中有硫酸还原菌和腐生菌,基本不含铁细菌;③溶液中的Cl-离子半径小,穿透力强,能破坏表面的保护膜,且可以被金属吸附,对HCO3-腐蚀起促进作用;④扶余油田采出液和掺输水中HCO3-在2000~3000 mg/L,Cl-在1000~1600 mg/L,硫酸盐还原菌最高为3.0×102个/mL。

通过机理分析和实验分析得知,扶余油田的腐蚀主要是由HCO3-和Cl-的协同作用引起的,这种腐蚀占全部腐蚀的90%以上。硫酸盐还原菌、微生物是引起腐蚀的次要因素,其占整个腐蚀原因的5%以内。其中表面覆盖有这层腐蚀产物的区域,能够阻挡HCO3-离子的进攻,但是易形成垢下腐蚀;另一些无腐蚀产物覆盖的区域处于裸露状态,二者形成电偶腐蚀,由此产物了点蚀。

2 腐蚀治理方案

2.1 缓蚀剂的选择

针对扶余油田腐蚀的成因,同时配合系统阻垢,选择化学药剂的进行腐蚀治理,缓蚀阻垢剂配方(见下表)。

2.2 杀菌剂机理

杀菌剂筛选除考虑到其要有较好的杀菌效果外,还综合了以下几方面的原因:①考虑菌类在长时间处于同一类药物的作用下,可产生抗药性;②药剂应具有一定的表面活性,及对污垢有剥离作用,进而杀灭生物膜及腐蚀产物下的硫酸盐还原菌,更好地控制腐蚀;③杀菌效果受水质中含油量影响小;④杀菌剂应与其他油水处理药剂有良好的配伍性;⑤具有一定的缓蚀作用。

3 开孔刮片器在腐蚀监测上的应用

3.1 开孔挂片器技术原理

①挂片装置采用流体力学设计,按实际的运行特点进行设计。管道挂片器总成与工艺管路连接采用带压开孔,任意位置安装,所有监控数据都在正常运行情况下取得的;②挂片装置采用的丝杠旋进装置,它能够在不同的位置任意旋进,深度任意调解。能够在管路内压力频繁变化的情况下,达到匀速旋进的目的;③挂片的材质采用A3炭钢,能够满足在短期内取得监控参数,缩短检测周期的目的。

3.2 开孔挂片器技术特点

①结合常规挂片失重法,采用便携式带压开孔形式,做到安全可靠。快速完成安装工作,可节约大量人力、物力,提高了生产效率;②可任意安装立管、横管、容器、油井井下任何位置上,实现了在线里时时监测,做到停产、不倒流程、带压检测方便、可靠、数据准确。三是更换拆卸方便,可及时准确的按技术要求进行更换挂片、数据采集检测。

4 结论

4.1 腐蚀原因

引起腐蚀的主要原因是高浓度的HCO3-和Cl-离子的协同作用,占90%以上。超标的硫酸盐还原菌是引起腐蚀的次要因素,占5%以内。其中表面覆盖有这层腐蚀产物的区域,能够阻挡HCO3-离子的进攻;另一些无腐蚀产物覆盖的区域处于裸露状态,二者形成电偶腐蚀,由此产物了点蚀。

4.2 缓蚀阻垢剂配方及组分

缓蚀阻垢剂配方为丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物(16%)、羟乙基叉二膦酸(HEDP,12%)、氨基三甲叉膦酸(ATMP,10%)、苯并三氮唑(BTA,1%)和七水硫酸锌(5%)。

4.3 杀菌剂配方

选用十二烷基二甲基苄基氯化铵为杀菌剂,使用浓度100mg/L,使用方法:杀菌剂和缓释阻垢剂交叉使用,不能同时加入。建议扶余油田可以每30天加入一次,即可达标。

4.4 现场监测技术:开孔挂片器配合电化学参数法

通过对集输管线所处的环境以及输送或储存的介质进行研究分析,找出扶余油田集输系统腐蚀的主要因素,通过对腐蚀机理的分析,采取有效的防腐措施,对症下药,从而取得最佳经济与社会效益,提高扶余油田防腐的整体技术水平。

作者简介:

林辉(1975- ),女,1994年畢业于吉林油田技工学校,现从事油气集输工作,集输技师。

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