何治武 周佩 姜毅 董俊 劉寧

低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室；長慶油田油氣工藝研究院

長慶油田地處鄂爾多斯盆地，開發層位主要為侏羅系延安組和三疊系延長組等[1]，隨著油田開發時間的延長，原油含水增加，原油集輸管道腐蝕嚴重，腐蝕破漏數量持續增加，個別區塊集輸管道使用2～3年即需更換，給油田正常生產和安全環保造成極大的危害。

1 管道腐蝕穿孔分析

1.1 管道穿孔調查

從2015年起，長慶油田組織各采油廠對油田管道使用情況進行普查、分析。從普查結果看，管體腐蝕穿孔是管道損壞的主要原因，其穿孔次數占損壞因素的81.2%。

原油集輸管道腐蝕穿孔主要發生在出油管道和集油管道，占管道腐蝕穿孔總長度的93.33%，輸油管道和長輸管道穿孔次數較少。

管道穿孔部位以內腐蝕穿孔為主，主要發生在管體中下部，部分管道發生在焊縫或焊縫附近。管道外腐蝕較輕。

1.2 管道材質防腐性能分析

截取8條不同層位、不同含水和不同服役年限的腐蝕穿孔管道，按照文獻[2]的方法檢測管道材質的化學成分、力學性能、金相組織、腐蝕產物等。

結果表明：材質化學成分、拉伸性能均符合標準[3]要求；夏比沖擊、金相組織差異不大。說明管道內局部腐蝕明顯，管道破壞為內腐蝕穿孔。

圖1為管道腐蝕產物能譜圖，腐蝕產物主要為氧化鐵（Fe2O3）、羥基氧化鐵（FeOOH）、硫化亞鐵（FeS）、碳酸亞鐵鹽（FeCO3）。

圖1管道腐蝕產物能譜分析

2 管道腐蝕分析

2.1 腐蝕區域劃分

選取30個主要油田區塊、層位，進行管輸原油腐蝕因數檢測和腐蝕性分析[4]，據此劃分腐蝕區域。

低腐蝕區，平均腐蝕速率≤0.125 mm/a。油藏位于鄂爾多斯盆地的東、南部，埋藏深度較深。腐蝕因素含量較低，

中腐蝕區，平均腐蝕速率在0.125～0.375 mm/a。主要位于鄂爾多斯盆地中部的中上部地層。所含腐蝕因素中等。

高腐蝕區，平均腐蝕速率≥0.375 mm/a 。主要位于鄂爾多斯盆地中、北部，延安組油藏。所含腐蝕因素高。

2.2 腐蝕原因分析

延安組：普遍含有較高的CO2和HCO3- ；大部分區塊含有S2-，部分區塊S2-高達358.79 mg/L；嚴重腐蝕區塊腐蝕性細菌含量高。

延長組：普遍含有較高的S2-；一定量的CO2；腐蝕性細菌；腐蝕類型以H2S和腐蝕性細菌為主。

3  管道腐蝕監測網

3.1 管道在線腐蝕監測裝置

在采油單井、增壓站、轉油站、聯合站安裝管道在線腐蝕監測裝置（見圖2），通過下入的掛環（見圖3）評價管道腐蝕狀況。

圖2 腐蝕監測裝置安裝示意

圖3裝置掛環

3.2 建立油田生產系統腐蝕監測網

遵循“區域性、代表性、系統性”原則建立油田腐蝕監測網。在油田區塊設置腐蝕監測點，實現對油田區塊管道腐蝕程度的長期、全面監測；對油田主要開采層位進行原油集輸流程全過程監測，實現管道的動態腐蝕檢測（見圖4）。

圖4 油田生產系統腐蝕監測網

管道動態腐蝕監測結果表明，較低的含水原油附在掛環上起緩蝕作用，大部分區塊管道腐蝕程度比管輸層位地層水腐蝕程度輕；同時管道結蠟對管道具有一定的保護作用。按照管道介質腐蝕性評價標準[5]分類，較重級別腐蝕區(平均腐蝕率0.13~0.25 mm/a)由夏季5個減少到冬季3個；嚴重級別腐蝕區（平均腐蝕率>0.25 mm/a)，管道腐蝕破漏次數相對較多。

4. 結語

通過開展全油田主要區塊、層位的管輸原油腐蝕因素檢測和原因分析，對腐蝕因素和腐蝕區域有了初步規律性認識。同時建立了覆蓋全油田主要區塊和集輸流程的油田生產系統腐蝕監測網，實現了管道腐蝕動態檢測。此舉有助于科研人員全面掌握管道腐蝕情況，提高分析能力和防腐技術水平。

參考文獻

[1]何治武，劉寧，等.姬塬油田注水傷害分析與化學增注技術研究.化學工程與技術，2013，, 2013 , 03(6) :189-193.

[2] 楊全安主編.實用油氣井防腐蝕技術.北京：石油工業出版社，2012.40~46.

[3] GB/T8163-2008 《輸送流體用無縫鋼管.

[4] A comparsion of ultrasonic and diverted magnetic flux pipeline inspection technologies. Proceedings of the 1992 Pipeline Technology Conference.Holland:Gulf Publishing Company and Surveys Ltd.

[5] SY/T0087-2012 《鋼質管道及儲罐腐蝕評價標準》.

作者：何治武，男， 1969年生，高級工程師， 1992年畢業于西安石油學院應用化學專業，石油與天然氣工程碩士學位，現在長慶油田分公司油氣工藝研究院，從事油田化學與防腐的研究和技術應用工作。

《管道保護》2017年第3期（總第34期）