张港油田集输系统腐蚀机理分析.pdf

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1、第25卷第4期江汉石油科技V01．25No．42015拄12,1qJIANGHANPHR0IJEUMSCIENCEANDTECHNOL0GYDee．2O15张港油田集输系统腐蚀机理分析荣林柏(中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院，湖北武汉430223)摘要：张港区块采出水回用可以解决水资源短缺问题，又可消除采油污水外排的环保问题。同时还可以充分利用采出水的热能输油，是油田开发中采出污水的最佳出路。但是污水中富含的悬浮物、油、细菌以及高盐等对系统造成的腐蚀问题十分严重。通过分析张港站集输系统水质现状、当前处理工艺以及腐蚀状况，研究了集输系统腐蚀

2、机理以及造成造成水质变化的因素和影响集输管线腐蚀的因素；通过研究药剂投加技术，提出了适合张港油田集输系统的缓蚀技术，为该油田集输系统防腐提供了技术支持。关键词：油水分输；细茵腐蚀；管线防腐张港油田现有2座接转站和1座集油站，即代河混输至张港站，与张港油田的来液混合进分离缓冲接转站、黄2接转站和张港集油站，各站之间的相互罐气液分离，脱气后油水进油罐，然后和代河的来关系如下：代河站的净化油与污水经管线分输至张液一起油水分输至王19站。在王19站与黄l6站的来港站油罐；黄场油田的黄35计量站和黄2井区油井直液一起进罐，经泵输至王场联合站。张港油田集

3、输压进黄2接转站，然后油、气、水在黄2站经混输泵系统示意图如图1。图1张港区块集输系统分布图离出的油水与代河站来液进人常压储罐，油经过泵1张港集输系统现状及存在问题提升、加热至60℃后，通过集输管道输至5E19站；通过油气分离器分出的天然气部分供接转站内加热张港集输站目前综合处理液量665t／d，综合含水炉(给原油升温、站内伴热采暖)使用，剩余的部68．75％，综合产油量为215t／d，综合产气量约3841m3／d。井排来液进站温度35~C，单井来液进入张港站，作者简介：荣林柏，工程师，1992年毕业于江汉石在站内通过计量阀组计量后，经加热炉

4、加热至4o℃油学院，在中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院从事后与黄2站来液混合进分离缓冲罐进行油气分离，分提高原油采收率试验研究工作。第4期荣林柏：张港油田集输系统腐蚀机理分析·75·图片显示该钢管的腐蚀分布在整个金属内外表电化学腐蚀。阀嘴采用焊接方式进行连接时，管线焊面，钢管内部存在着连续或者间断的深浅不一的腐口、焊缝处存在热影响区，焊缝或熔合线上极易产生蚀坑，这些腐蚀坑上有的覆盖有腐蚀产物，有的呈晶间腐蚀f又称刀状腐蚀)，导致焊口处的腐蚀加剧。金属集体光亮颜色，腐蚀形态为坑蚀和沟槽状，尤经扫描电镜分析，该钢管腐蚀产物主要成分以其是在焊口

5、处腐蚀尤为严重。其原因在于管线焊接三氧化二铁(Fe，O)及少量无机盐为主，铁锈成分后，金属关闭裸露，在此集中形成原电池，加速了占70％以上，碳酸盐垢含量较少，见表2、图4。表2腐蚀产物元素分析表：：!葛冀Z东{{盔}v：铭。；秘-e哺喇E-CbC柏I韩‘CII。ILjI勰。l⋯一上一⋯一～．．一⋯⋯．⋯⋯⋯图4腐蚀产物的扫描电镜图谱重，易形成水包油型乳化油。2_2集输系统水质分析(2)原油污水中含有大量阳离子(Na+、I<+、张港油田集输系统介质为油田采出污水。油田采出水水质一般较为复杂，不仅被原油污染，而且Ca2、Mg2、Ba2、s、Fe2

6、等)和阴离子(cr、HCO一在高温高压的采出过程中携带了很多种有机物质、、s0d等)，影响着原油污水的缓冲能力、含盐度和无机物质和一定的泥砂等杂质，水质具有一定的波结垢趋势，而且含有少量的不同重金属化合物。动性，主要特点表现为：(3)污水中含有大量有害微生物，并滋生很多(1)原油微粒可长期存在于污水中；乳化严副产物，对水质产生很大影响表3张港集输水样的水分析数据·76·江汉石油科技第25卷离子分析数据(见表3)显示张港集输水样水型酸根和硫酸根，且硫酸根含量高于重碳酸根，pH值为Na2SO4型，矿化度为l8．76×104mg／L，含有大量重碳为

7、7．30，具有较强结垢趋势。表4水质监测表表4为张港站集输水样的指标分析参数，数据显铁原子间金属键的强度，进一步促进阳极溶解而使示水样未进行适当处理，集输水中硫酸盐还原菌钢铁腐蚀。(SRB)含量较高，这是造成腐蚀的重要因素，硫在张港集输管线中，硫化氢(H，S)引起的应力酸盐还原菌(SRB)是一种厌氧微生物，主要在管腐蚀开裂造成的破坏是最大的，金属应力腐蚀开裂壁上附着生长，加上水中富含硫酸根离子(SO42‘)，硫(SSCC)是指金属管道在应力和特定环境介质共同酸盐还原菌将SO42-还原成s，S。一可形成副产物硫化作用下所产生的低应力脆断现象，其

8、产生的条件一氢(H，S)，对金属管线产生很大腐蚀。集输水存在是输送介质中酸性硫化氢含量超过临界值，二是拉一定浓度的硫化物，也证明了SRB在分解水中高浓应力的存在。而