孤东注水系统结垢腐蚀与预防.pdf

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1、专论石C油化工腐蚀与防护orrosion＆ProtectioninPetrochemicalIndustry2010，27(5)·28·孤东注水系统结垢腐蚀与预防任向东蒋官澄纪朝凤宋友贵谢水祥(1．中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司，山东东营257000；2．中国石油大学(北京)石油工程学院，北京102249；3．中国石油大港油田公司，天津300280)摘要：通过室内系列试验，对中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司孤东油田注水系统管道的腐蚀机理进行了研究，结果表明引起各注水管道腐蚀的主要因素是注水水质的高矿化度和高腐蚀性离子含量。同时，在同一条

2、件下对各注水管道的腐蚀程度进行了对比，进一步提出了防止腐蚀的技术措施是选择2O号钢材料，并配合加注质量浓度为40ing／L的HT一8缓蚀剂，可使缓蚀率达到94％以上。综合使用这种措施，可以实现对注水管道腐蚀的良好抑制，对油田生产具有重要的指导作用。关键词：腐蚀机理预防注水油田开发中图分类号：TE985文献标识码：A文章编号：1007—015X(2010)o5—0028一o4中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司表1的结果表明，试样腐蚀速率随着注入水矿孤东油田(以下简称孤东油田)地处黄河人海口北化度的增加而增加，且在不同矿化度下发生均匀侧，有注水井10

3、36口。因注入水矿化度较高，水质腐蚀。成分复杂，在长期的注水过程中，注水管道腐蚀和1．1．2CO和cl一对试样腐蚀速率的影响结垢问题非常严重，导致注水压力增加，流量减小，CO可溶解在水中，生成碳酸，引起电化学腐甚至堵塞管道，影响生产。如2006年因结垢而更蚀。一般来说，CO不仅导致管道均匀腐蚀，而且换油管的水井达192口，给生产带来极大导致管道局部腐蚀jJ。孤东油田注水体系的危害]。pH值大于7，呈弱碱性，溶解的CO部分以HC0；的形式存在。在隔氧条件下用不同质量浓度的1孤东油田注水系统腐蚀机理HCO3-对钢材的腐蚀规律进行了研究(腐蚀介质中1．1注

4、入水性质与试样腐蚀速率的关系HC0；的质量浓度为500mg／L，Ca¨的质量浓度为用挂片法测定了不同水质对NT80SS和20300mg／L，pH值为7，试验温度为80℃)，见图1。号钢试样的腐蚀规律。随着HC0；质量浓度的逐渐增加，HC0；对钢材的1．1．1矿化度对试样腐蚀速率的影响腐蚀速率也具有增加的趋势，但当HCO3-质量浓用静态法(72h)评价了腐蚀介质矿化度为度超过2000m#L时，试样腐蚀速率增加的幅度10000～30000mg／L时对试样的腐蚀影响，见表1。有所减缓。表1注入水矿化度对试样腐蚀的影响在体系与空气隔开的条件下测定了体系中试样

5、材质试度／矿蚀cl一质量浓度对试样腐蚀规律的影响(腐蚀介质中试片表面状况(lmg‘L)Jmm。aJCl一的质量浓度为2500m#L，Ca¨的质量浓度为300mg／L，pH值为7，试验温度为80℃)，见图1。从图1可知，随着Cl一质量浓度逐渐增加，Cl一对试样的腐蚀速率也有增加的趋势，但当cl一质量浓度较高时，试样腐蚀速率的增加趋势减慢。收稿日期：2010一O1—29；修稿日期：2010—06—10。作者简介：任向东(1970一)，男，高级工程师。2004年毕业于中国石油大学(华东)石油工程专业，获工学学士学位，现在中国石油化工股份有限公司胜利油田分公

6、司孤岛采油厂从事钻井液等方面的研究和管理工作。第5期任向东等．孤东注水系统结垢腐蚀与预防【卜Ⅲ)＼瓣蟊龌O00OOOOOOO””溶液中含有极低质量浓度的氧(低于1mg／L)就可5脚O脚5O505D50㈣造成极为严重的腐蚀，如果同时有HS或CO气体存在，腐蚀速率会急剧增大。O在水中的溶解度取阜决于温度、压力和水中Cl一质量浓度。经测试注入＼瓣水中未含溶解氧，不会对管道造成严重的腐蚀。瑙基I．1．5pH值的影响避体系pH值对腐蚀也存在明显的影响。试验采用邻苯二甲酸氢钾、磷酸二氢钾和硼酸配制了不同pH值的缓冲溶液，考察试样在体系不同pH值时的腐蚀速率，结果

7、见图3。0．16o．14一_，＼锝嘲誊签露O00000m傩叫￡10图3体系DH值对试样平均腐蚀速率影响从图3可以看出，当体系pH值小于8．0时，随pH值降低，试样腐蚀速率明显增大；而当体系pH值大于8．0时，随pH值增大，试样腐蚀速率变化不大，而且达到最小腐蚀速率。这是因为当体系pH值小于8．0时，随pH值降低，水的酸性增强，氢离子质量浓度增大，试样表面与介质发生化学作用的趋势增加，化学腐蚀作用增强。随体系pH值增加，这种化学作用减少，化学腐蚀也减小，当体系pH值增大到一定值时，化学腐蚀速率趋于零。从试验结果分析，当体系pH值大于8．0时腐FI#质量

8、浓度，(mg·L-。)蚀速率变得很小并趋于稳定。按中国石油化工股图2硫化氢对试样平均腐蚀速率的影响份有限公司