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注水井管道腐蚀与防护措施

李永太

【摘要】油田注水井中影响管道腐蚀的因素较多，如溶解的CO2、氧气、H2S、

盐类、菌类、污垢、温度、流速等，不同性质的注水井对管道的腐蚀程度不同。通

过对注水井管道腐蚀原因和腐蚀机理的分析，有针对性地提出管道防腐技术。当前

国内注水井管道防腐技术大致分为三类：一是采取有效手段去除回注水中的腐蚀性

物质，从根本上防止腐蚀产生；二是更换注水井管道，换掉被腐蚀不能用的管道；

三是改变管道材质，通过防腐性材质管道避免腐蚀发生。在分析注水井管道腐蚀原

因和总结防腐技术基础上，提出加大研究、加强检查、结合实际选择防腐技术等有

效措施，以确保防腐效果。

【期刊名称】《油气田地面工程》

【年(卷),期】2014(000)012

【总页数】2页(P100-101)

【关键词】注水井;管道;防腐;试验;缓蚀剂

【作者】李永太

【作者单位】西安石油大学

【正文语种】中文

油田注水井中影响管道腐蚀的因素较多，如溶解的CO2、氧气、H2S、盐类、菌

类、污垢、温度、流速等，不同性质的注水井对管道的腐蚀程度不同，通常对油田

注水井管道腐蚀分为三类：一是溶解气体腐蚀，二是含硫化合物污水腐蚀，三是高

盐高铁含量污水腐蚀[1]。

通过对注水井管道腐蚀原因和腐蚀机理的分析，有针对性地提出管道防腐技术，当

前国内注水井管道防腐技术大致分为三类[2]：一是采取有效手段去除回注水中的

腐蚀性物质，从根本上防止腐蚀产生；二是更换注水井管道，换掉被腐蚀不能用的

管道；三是改变管道材质，通过防腐性材质管道避免腐蚀发生。

1.1氮化材质管道防腐

变换注水井管道材质是防腐最主要也是最能广泛推广的方法，针对注水井管道腐蚀

严重的问题，对多种材质管道（主要包括常用的镍淋镀油管、渗氮油管、水井修复

油管、钛纳米材质油管、不锈钢管道、改性玻璃内衬管道、普通涂料管道等材质）

进行试验。

根据各种类型管道的应用效果对比分析，渗氮油管的防腐效果最好且副作用较小，

渗氮油管由于采用了氮化工艺使得管道表面光洁、硬度较高，耐腐蚀性能良好。

渗氮油管在注水井管道中防腐效果十分好，基本不存在点腐蚀现象，防腐效果是普

通油管的多倍。由于氮化层表面渗氮的影响，腐蚀产物或反应物在氮化膜表面吸附，

形成一层有效的保护膜，可以很好地保护管道以避免进一步腐蚀，防腐效果好，可

以在注水井管道中进行推广应用。

1.2增加缓蚀剂防腐保护

针对油田注水井的工艺特征，增加缓蚀剂是较好的防腐技术。根据油田实际特征和

注水井回注水成分，进行缓蚀剂筛选，增加缓蚀剂浓度（一般为30～50mg/L），

可以有效降低管道腐蚀速率从而提高管道使用寿命[3]。油田注水井管道防腐缓蚀

剂主要有氨基三亚甲基膦酸（ATMP）、乙二胺四亚甲基膦酸（EDTMP）、乙二

胺四甲叉膦酸（HDTMPA）、羧基亚乙基二膦酸（HEDP）、多氨基多醚基甲叉

膦酸（PAPEMP）、2—膦酸丁烷—1，2，4—三羧酸（PBTCA）、水解聚马来酸

酐（HPMA）、聚丙烯酸（PAA）、膦酰基羧酸共聚物（POCA）、聚环氧琥珀酸

（PESA）、聚天冬氨酸（PASP）等。对上述缓蚀剂进行筛选实验，得出防腐率结

果，缓蚀剂的防腐效率全部都在50%以上，其中PAPEMP的防垢率达到了最高的

84.38%，其次是防垢率为81.32%的POCA，其中HPMA的防垢率最低只有

57.02%。由于防垢剂的使用还需要考虑成本问题，PAPEMP的价格十分昂贵，虽

然防垢效果最好，但是成本难以承受，POCA的防垢率效果较好且价格较为低廉，

油田企业应根据注水井实际情况及经济状况进行缓蚀剂选择。

1.3采用油套环空保护

（1）环空保护液保护技术。环空保护液保护技术主要是针对油田注水井管道外壁

腐蚀严重而采用的一种防腐技术，对管道外壁防腐具有较好效果。在检管作业时，

进行腐蚀环安装，作业完成后大排量洗井，至井出口水质稳定为止，然后进行管线

固定和试压，由套管反挤2%～5%环套空间防护液，开井进行正常注水，油套环

空加入微生物控制剂、杀菌剂、缓蚀剂等保护液，防止油套空间产生细菌、腐蚀物

等物质，控制和抑制管道腐蚀现象。

（2）阴极保护防腐技术。在油田注水井管道上应用阴极保护短节，根据注水井管

道腐蚀实际情况，在管道每一段连接相应的短节，从而达到减少油套管腐蚀的目的。

阴极保护防腐技术目前在注水井管道防腐应用较少，防腐有效期一般只有1年左

右，并且根据不同注水井需要采用不同的保护块，保护短节安装间距不一样给广泛

推广应用造成不便。

（1）防腐技术选择要根据油田注水