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1、西南民族大学学报·自然科学版第35卷第2期Mar.2009___________________________________________________________________JournalofSouthwestUniversityforNationalities⋅NaturalScienceEdition文章编号:1003-2843(2009)02-0336-06地面注水管线腐蚀机理与预防措施研究姚亦华(中石化胜利油田,山东东营257000)摘要：本文通过室内系列实验,对大港油田采油三厂十六大注水系统管线的腐蚀机理进行了研究,
2、揭示了引起各注水管线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,在同一条件下对各注水管线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应首先选择合适的管材,并配合适当的缓蚀剂,可实现对注水管线腐蚀的良好抑制,对采油三厂的生产具有重要的指导作用.关键词：腐蚀机理;注水处理;油田开发中图分类号:TE932文献标识码:A[1、2]腐蚀是油田水质控制中遇到的最严重的问题之一,给生产带来极大危害.采油三厂注入水矿化度较高,水质成分复杂,管线腐蚀问题相当严重,占总注水管线长的23％都发生了严重腐蚀,维护费用支出过大,使解-1决油田地面
3、管线的防腐问题变得尤为重要.如官大站、小大站(小集)、枣二联等的腐蚀速度大致在0.6～2.6mm.a范围内.更为忧虑的是,输送介质的强腐蚀产物影响到整个输油、掺水、污水处理系统,甚至油水井的管柱,腐蚀产物进一步导致油层损害.本文针对该现场实际问题进行了详细的研究,为腐蚀问题的解决提供了技术指导.1采油三厂地面注水管线腐蚀机理研究1.1注入水中化学成分与腐蚀速率之间的关系研究[3]#用挂片法测定了不同水质对20钢片的腐蚀规律.1.1.1矿化度对腐蚀速率的影响-1采用静态法(72h)评价了腐蚀介质的矿化度为10000～30000mg.L之间时,对金
4、属材质的腐蚀影响,如表1-1所示.表1的结果表明,在试验材质条件下,矿化度达到25000mg.L时腐蚀速率最大,且在不同矿化度下发生的腐蚀较均匀.表1不同矿化度对金属材质的腐蚀-1-1实验材质温度℃矿化度(mg.L)腐蚀速率(mm.a)试片表面状况100000.2732均匀腐蚀150000.2845均匀腐蚀NT80SS80200000.2902均匀腐蚀250000.3267均匀腐蚀300000.3165均匀腐蚀100000.1345均匀腐蚀150000.1489均匀腐蚀#2060200000.1570均匀腐蚀250000.1782均匀腐蚀300
5、000.1790均匀腐蚀1.1.2CO2对腐蚀速率的影响___________________________收稿日期：2009-01-08作者简介：姚亦华(1966),男,中石化胜利油田高级工程师.___________________________________________________________________第2期姚亦华:地面注水管线腐蚀机理与预防措施研究33745434139)1─碳酸氢根离子-1.d372─氯离子-2(g.m3533腐蚀速率312927250100020003000400050006000700080
6、00900010000-1含量(mg.L)图1碳酸氢根离子和氯离子含量对腐蚀速率影响规律的研究--12+-1注：1──腐蚀介质中Cl2500mg.L、Ca250mg.L、pH7,腐蚀温度为80℃；--12+-12──腐蚀介质中HCO3500mg.L、Ca250mg.L、pH6.5,腐蚀温度为80℃.CO2可溶解在水中,生成碳酸,引起电化学腐蚀.一般来说,CO2除会导致管线均匀腐蚀外,还会导致管线[2,4]局部腐蚀.通过水质测定可知,采油三厂注水体系的pH值大于7,呈弱碱性或中性,溶解的CO2部分以HCO3－-的形式存在.因此,本文在隔氧条件下对
7、不同HCO3含量对钢材的腐蚀规律进行了研究,结果如图1所示.－－从图1可知,随着HCO3含量的逐渐增加,HCO3对钢材的腐蚀速率也具有增加的趋势,但在本实验条件下,－-1当HCO3含量超过1000mg.L时,腐蚀速率增加的幅度有所减缓.－1.1.3Cl含量对腐蚀的影响-使体系与空气隔开的条件下测定了体系中Cl含量对钢材腐蚀的影响规律,如图1所示.从图1可知,随着---Cl含量的逐渐增加,Cl对钢材的腐蚀速率也具有增加的趋势,但当Cl含量较高时,腐蚀速率的增加趋势减慢.2－[4～7]此外,水中溶有的SO4、溶解氧、硫化氢等对腐蚀也具有较大影响.一
8、般来说,随着它们含量的增加,2－－-1腐蚀速率增大；且SO4对腐蚀程度的影响大于Cl对腐蚀的影响；同时,溶液中含有极低浓度的氧(低于1mg.L)就可造
