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油田生產(chǎn)管線防腐防垢措施

文檔作者：王海林文檔來源：中海石油（中國）有限公司番禺作業(yè)公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年09月26日
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上一篇：油田原油集輸系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)與措施

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油氣開采化 工 設(shè) 計 通 訊
Oil and Gas Production Chemical Engineering Design Communications
·52·
第42卷第5期
2016年5月
我國當(dāng)前很多的油田都面臨著含水率上升的問題，而這些
水中含有硫酸鹽還原菌、腐生菌和鐵細菌等，這些細菌對目
前主要還是以金屬成分的生產(chǎn)管線來說，有很強的腐蝕作用，
并且很容易產(chǎn)生污垢。不論是管道結(jié)垢還是腐蝕，都將直接
影響油田的正常生產(chǎn)，并對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的破壞。因此
如何采取有效措施減少生產(chǎn)管線的腐蝕、結(jié)垢，得到了人們
的普遍關(guān)注。
1 油田生產(chǎn)管線腐蝕的主要影響因素
1.1 pH值
當(dāng)pH 值在4 到10 之間時，腐蝕過程主要是受到了氧擴散
過程的控制，這時的pH 值對于腐蝕的速率沒有任何的影響；
當(dāng)pH 值小于等于4h，溶液處于酸性范圍內(nèi)，金屬表面氧化物
的覆蓋膜就會慢慢溶解，金屬表面直接置于酸性溶液中。所
以適當(dāng)提高油田注水的pH 值，可以有效地解決酸腐蝕的問
題[1]。
1.2 二氧化碳
CO2 能溶于水形成碳酸，從而引起電化學(xué)腐蝕。在油井注
入的水中含有大量的CO2，對于生產(chǎn)管線、油井等井下設(shè)備具
有極大的腐蝕性。在碳酸溶液的環(huán)境下，金屬表面不容易形
成保護膜，所以在CO2 的濃度逐漸加大的過程中，金屬的腐
蝕速率逐漸加快。
1.3 水中的溶解氧
在油田生產(chǎn)管線腐蝕中，氧腐蝕是最主要的形式。溶液
中即使含有很少濃度的氧，也會對金屬造成嚴重的腐蝕。如
果在溶液中還有CO2 或是H2S 等氣體，對金屬腐蝕的速率將
會大幅度的上升，氧氣在水中的溶解度和溫度有很大的關(guān)系[2]。
1.4 細菌
油田注水中含有硫酸鹽還原菌、腐生菌和鐵細菌等。由
于長期的注水，在注水井周圍形成了一個低溫層，這就是各
種細菌生長、繁殖、代謝的“溫床”，細菌的生長、繁殖、代
謝本身就導(dǎo)致了金屬腐蝕速率的增長。而在這些細菌中起主
要作用的是硫酸鹽還原菌。
2 油田生產(chǎn)管線結(jié)垢的主要原因
2.1 腐蝕對結(jié)垢的影響
如果體系中pH 值太低，或水中溶解的硫化氫氣體、二氧
化碳氣體含量高，都可導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，形成鐵的氧化物、
氫氧化物等。另外，腐生菌、鐵細菌和硫酸還原菌的存在會
借助表面水垢的掩護，在垢下腐蝕管線的基體，形成嚴重的
垢下腐蝕產(chǎn)物（碳酸鐵、硫化鐵等）。這些腐蝕產(chǎn)物為結(jié)垢提
供了晶核，加快了垢晶體的長大，生成新的深層垢[3]。
2.2 流速對結(jié)垢的影響
對于各類污垢，污垢增長率隨著流體速度增大而減小。這
可解釋為，雖然流速增大可以增加污垢沉積率，但是，流速
增大所引起的剝蝕率的增大更為顯著，因而造成總的增長率
減小。流速降低時，介質(zhì)中攜帶的固體顆粒和微生物排泄物
沉積概率增大，生產(chǎn)管線結(jié)垢的概率也明顯加大，特別是在
結(jié)構(gòu)突變的部位。流速的突變也可以解釋為壓力的變化，如
果流速突然加大，引起局部脫氣，使CO2 分壓降低，從而引
起 CaCO3結(jié)垢。
2.3 含鹽量的影響
當(dāng) NaC1 濃度比較低時，CaCO3 在NaCl 溶液中的溶解度
隨NaCl 濃度的增高而增大；當(dāng)NaCl 濃度達到一定程度（120mg/
L）時，CaCO3的溶解度達到最大；然后隨著NaCl 濃度的提高，
CaCO3 的溶解度又開始下降。因此，含鹽量對CaCO3 垢的影
響很大。
3 海上油田管線防腐措施
3.1 防腐管材的選擇
在油田生產(chǎn)開發(fā)中，利用探井或前期生產(chǎn)井取得油藏的
物性資料，可以得出油田所產(chǎn)出液體攜帶的氣體的組分及含
量。這樣，就可以根據(jù)各個油藏的特性，選擇不同材質(zhì)的管線。
這就從根本上減緩了腐蝕的發(fā)生，但是成本較高，一般用于
井下防腐。
3.2 防腐劑的連續(xù)投加及防腐涂層的使用
針對海上生產(chǎn)管線的腐蝕情況，我們通常選用連續(xù)投加
防腐劑的措施。加注的防腐劑會在管壁上形成一層致密的薄
膜，阻隔管材與各種腐蝕誘因的接觸。一般選擇的防腐劑為
米哆啉衍生物。
此外，我們一般會使用管道內(nèi)壁涂防腐涂料的方案。最
常見，也是最有效的選擇是環(huán)氧類涂料。
4 油田生產(chǎn)管線除垢技術(shù)
4.1 井下擠注防垢劑
主要用于防止碳酸鈣垢，其主要工作原理是將防垢劑直
接擠入井筒周邊的深度底層，融入底層后會滯留在靠近油田
的地層內(nèi)部，一旦地層流經(jīng)過，將自動緩慢稀釋，最終融入
地流層當(dāng)中，實現(xiàn)防止油田管線結(jié)垢的主要目的。井下擠注
防垢劑主要用于油田生產(chǎn)水回注中。
4.2 投放防垢劑
這主要是結(jié)合油田管線當(dāng)中結(jié)垢種類及位置來進行防垢
劑的投放，以此來實現(xiàn)防垢的效果。目前，海上油田結(jié)垢主
要存在于分離器分離后的水路管線中。針對水路結(jié)垢，直接
在分離器水出口投放相應(yīng)防垢劑，這樣來保證管線及后端設(shè)
備正常使用。
5 結(jié)束語
油田管線腐蝕及結(jié)垢情況直接影響了油田的正常生產(chǎn)，因
此要針對各個油田的腐蝕特性進行逐一分析，因地制宜，采
取相應(yīng)的防腐除垢技術(shù)做好相應(yīng)的防護處理工作，以此來為
摘　要：主要針對油田開發(fā)過程中生產(chǎn)管線的腐蝕結(jié)垢情況，對生產(chǎn)管線腐蝕、結(jié)垢的因素進行了探討，并且著重分析了
我國目前海上油田生產(chǎn)管線腐蝕防護、結(jié)垢處理的主要類型，給出了生產(chǎn)管線防腐防垢的主要措施。
關(guān)鍵詞：生產(chǎn)管線；油田開發(fā)；防腐防垢
中圖分類號：TE973　　文獻標(biāo)志碼：A　　文章編號：1003–6490（2016）05–0052–02
Oil Production Pipeline Corrosion Prevention Measures
Wang Hai-lin
Abstract ：The main production process for oil field development pipeline corrosion and scaling the case of the production pipeline
corrosion and scaling factors are discussed，and analyzes the current offshore oil production pipeline corrosion protection of the main
types of process scaling，It gives the main measures of the production pipeline corrosion scale.
Key words ：production tubing ；oil field development ；corrosion scale
油田生產(chǎn)管線防腐防垢措施
王海林
（中海石油（中國）有限公司番禺作業(yè)公司，廣東深圳 518067）
收稿日期：2016–05–01
作者簡介： 王海林（1988—），男，廣東深圳人，助理工程師，主要
從事海上油田生產(chǎn)流程管理及化學(xué)藥劑用量優(yōu)化工作。
化 工 設(shè) 計 通 訊 油氣開采
Chemical Engineering Design Communications Oil and Gas Production
·53·
第42卷第5期
2016年5月
促進我國油田事業(yè)的發(fā)展做出一點貢獻。
參考文獻
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2011，（5）.
[2] 張平，油田注水管道的腐蝕現(xiàn)狀及防腐措施[J]. 青海油田，2009，（2）.
[3] 崔建軍. 長慶油田地面工藝系統(tǒng)防腐技術(shù)研究及應(yīng)用[J]. 石油化工
應(yīng)用，2013，（2）.
（上接第35頁）
圖4 管道與托管架分離臨界狀態(tài)管道整體結(jié)構(gòu)
圖5 管道與托管架分離臨界狀態(tài)管道頂部結(jié)構(gòu)
3 結(jié)論
管道的垂彎段的曲率是由鋪管船張緊力控制的，因此鋪
管船張緊力應(yīng)在一定的范圍內(nèi)，使管道截面的橢圓度符合要
求，而管道又不會脫離托管架。
圖3 為管道最大彎曲曲率狀態(tài)，此時的張緊力為最小張緊
力，管道下端曲率小于上端曲率，符合管道曲率要求。圖4、
圖5 為管道脫離托管架的臨界狀態(tài)，此時的張緊力為最大允許
張緊力。因此鋪管船張緊力范圍為364 624 ～ 476 816N。
圖6 管道與托管架分離狀態(tài)管道整體結(jié)構(gòu)
圖7 管道與托管架分離狀態(tài)管道頂部結(jié)構(gòu)
參考文獻
[1] 海洋石油工程設(shè)計指南 編委會. 海洋石油工程設(shè)計指南[M]. 北京：
石油工業(yè)出版社，2011 ：11-14.
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[4] 龔順風(fēng)，陳源，金偉良，等. 深水海底管道型鋪設(shè)形態(tài)分析[C].//
第十四屆中國海洋工程學(xué)術(shù)討論會論文集. 內(nèi)蒙古：2009.
[5] Croll L A.Bending boundary layers in tensioned cables and rods[J].
Journal of Engineering for Industry，ASME，1967.
（上接第34頁）
2.3.2 通過EMAIL通知
當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到資料中斷，超過30min 時，系統(tǒng)自動發(fā)送
EMAIL 通知石油平臺相關(guān)負責(zé)人進行人為干涉。為了避免不
必要的打擾，系統(tǒng)設(shè)定每次故障只發(fā)送一次郵件。發(fā)送完之
后在系統(tǒng)監(jiān)控平臺上顯示已發(fā)送郵件。
2.4 系統(tǒng)運行環(huán)境
系統(tǒng)客戶端以及監(jiān)控端運行于Windows 環(huán)境，在Windows
XP 以上的版本均測試正常，數(shù)據(jù)庫采用MS-SQL 服務(wù)器。
在網(wǎng)頁服務(wù)器方面采用的是LAMP 環(huán)境，即Linux、Apache、
MySql、PHP5.3環(huán)境。
3 結(jié)束語
公司生產(chǎn)管理部門通過海上氣象監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)視海上
油氣田的天氣情況，合理安排生產(chǎn)，特別是在臺風(fēng)襲擊期間，
可參考海上實際風(fēng)力變化情況安排撤離或恢復(fù)油氣田生產(chǎn)，
從而既保證了生產(chǎn)的安全，也爭取到了大量的生產(chǎn)時間，從
氣象安全保障方面達到海上油氣生產(chǎn)的最大效益。
海上實況氣象數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用于海上日常生產(chǎn)、工程作業(yè)、
防臺應(yīng)急、平臺拖航、海上溢油監(jiān)測、海洋風(fēng)能資源研究、
海上工程設(shè)計、天氣預(yù)報、氣候研究等領(lǐng)域，在安全和經(jīng)濟
上都取得了巨大的效益。
參考文獻
[1] 張寶貴，孫麗華，燕成玉. 強化秦皇島海洋天氣災(zāi)害預(yù)防預(yù)警體系
的探討[C].// 第26 屆中國氣象學(xué)會年會氣象災(zāi)害與社會和諧分會
場論文集.2009.

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