油田采出水回注水管道腐蚀控制技术

周婧雯

（大庆油田有限责任公司第十采油厂规划设计研究所，黑龙江 大庆 163000）

1 油田回注水腐蚀的影响

1.1 温度影响

温度对油田回注水腐蚀速度和程度具有重要的影响，温度升高会导致腐蚀的速度加快，促进溶液的扩散和对流，减少溶液电阻率，导致腐蚀形成的原电池两极反应程度提升。通过图1的分析可知，温度的提升会导致腐蚀电位向正负两极移动，电流也会出现增减的情况。而且图示表明腐蚀电位最大的温度为55oC，这个温度的腐蚀电流也是最大的。

图1 温度对管道腐蚀机理的影响示意图

1.2 流速影响

通过对油田采出水不同流速对金属腐蚀速度的实验研究发现，管道中液体的流动速度对腐蚀程度和速度具有重要的影响，腐蚀的速度会随着液体的腐蚀速度先增大再减小，而且在开始的变化中，变化速度比较快[1]。达到一定速度后，腐蚀的速度会逐渐开始减慢。出现这种情况的主要原因为液体流速的腐蚀影响效果与管道的金属特性相关，一般流动速度越快，腐蚀性也会越强。

1.3 pH值影响

通过对回注水管道腐蚀的机理来看，管道腐蚀与管内液体的pH值具有直接的关系，通过实验研究发现管道腐蚀速度最快的pH值为4～7之间，pH值增大的情况下，流速降低，这个阶段的腐蚀化学反应为氢离子去极化的反应模式。同时pH值在7～10之间时腐蚀程度的变化最小，CO2和O2的溶解速度减慢，溶解难度低，腐蚀速度的变化程度小。但是随着pH值的增大，超过10后，腐蚀速度会进一步加大。这个阶段的反应主要是金属管道与碱的直接反应，加大了CO2和O2的溶解度，使腐蚀速度进一步提升。具体变化趋势如图2所示。

图2 pH值对管道的腐蚀影响

2 油田采出水回注水管道腐蚀控制技术方式

2.1 利用缓蚀剂缓解腐蚀

石油产业中主要采用钢铁材质管线进行运输，而钢铁等金属在与腐蚀介质的接触中必然会导致一定的腐蚀作用，使管线出现泄漏的情况，影响管线使用寿命的同时也会使石油企业面临巨大的经济损失，或者造成严重的环境污染。而通过添加缓蚀剂有利于对管道金属起到物理和化学的缓溶解作用，是管道防腐的重要方法[2]。通过大量实验研究发现，在外部条件相同的情况下，通过在管道中添加缓蚀剂有利于缓解管道腐蚀速度，对防腐具有显重要的作用。

2.2 加强对油田采出水回注流程处理

油田的环境一般比较恶劣，处于野外地区，在土壤中一般会含有镁离子、钙离子以及硫酸根等离子，随着环境的转变可能会造成部分垢质沉淀。因此在防腐中不能采用单一的防腐方法，而是需要利用多种防腐结合的方式有效解决防腐问题。比如可以加强对油田采出水回注的处理。具体的操作中可以通过在采出水回注的过程中添加一些药剂，以及絮凝剂，保证药剂混合的全面性，通过气浮的带动保证油田采出水的效果更高，能够快速除去其中形成的渣质内容。通过采出水回注水的有效处理以及理化处理方式的结合，实现对污染物形成和沉淀的有效控制，有效缓解腐蚀效应。

3 结语

综上所述，油田回注水是提升油田产量的重要方式，但是从回注水管的维护情况来看仍然存在很多的问题。油田回注水中含有很多的杂质，这些物质会加速管道的腐蚀，同时温度、流速以及pH值等因素也是加速腐蚀的重要因素，因此需要结合回注水管道腐蚀机理采用添加药剂以及优化回注水处理流程等方式有效降低腐蚀速度，延长管道的使用寿命。