浅谈注水系统结垢腐蚀影响因素及其对策

龙源期刊网浅谈注水系统结垢腐蚀影响因素及其对策作者：张金燕来源：《科技信息·中旬刊》2017年第06期摘要：本文结合青西采油厂采油队注水系统的现状，阐述了影响注水系统结垢腐蚀的因素，并对影响原因队部注水系统结垢腐蚀的原因进行了分析，提出了防治对策，以求在进一步的工作中能适当缓解和减轻注水系统结垢和腐蚀程度，提高注水效率。关键词：结垢腐蚀；影响因素；防治对策1前言油田进入中后期开发后，普遍采用注水采油的方式，为消除环境污染，也会采取回注处理。在上述生产中，由于压力、温度、水热力学不稳定性、化学相溶性等条件，往往会造成注水地层、油套管、井下、地面设备及管线出现结垢腐蚀。2注水系统结垢腐蚀的危害性地面注水管线、注水泵站等注水系统结垢，会导致管道漏失甚至穿孔，既会增加管线维护成本，又为SRB细菌的繁殖提供了有利条件，若不及时控制，会导致管线大面积的损害；此外，发生垢堵塞时，垢物和污物、盐类、氧化铁等粘结在一起，会造成注水压力上升，降低整个注水系统的流量和效率，既增加了能耗，又增加了清洗费用和停产检修的时间。3注水系统结垢腐蚀影响因素3.1溶解度过饱和在地层压力、温度、PH值、盐度合适的条件下，一些矿物溶解于水中达到最大浓度，随着水注入地层或进入井筒，温度、压力逐渐下降，使其平衡条件发生变化，水溶解矿物的能力下降，出现了饱和现象，导致沉淀而生成了水垢。3.2温度温度的变化，会影响细菌的繁殖速度、钢铁电化学反应的速率，从而影响腐蚀垢的生成速率，同时随着温度升高，盐类垢更容易析出沉淀。不同温度的水，腐蚀速率不同，因此高矿化度的注入水在较高的运行温度下，腐蚀性很强。3.3PH值的影响龙源期刊网值，碳酸盐溶解将迅速结晶，会促进污垢的生长，但PH值若太低，会加大腐蚀，引起腐蚀垢；水质在酸性范围内或PH〉8后，腐蚀速率都极高，所以推荐合适的PH值为7.0-8.0之间。3.4压力的影响压力降低，促进结垢。在管线输送中，压力一般都是降低的，因此结垢呈上升的趋势。3.5流速、液流流态水的流动越缓和，成垢核心生长的环境越稳定，垢越易生成，水的流速越小，结垢趋势越大。湍流、紊流更易结垢，层流次之，渗流不易结垢。3.6管线摩阻摩阻越大，成垢晶体越易固结，而管线内壁一旦结垢，摩阻将进一步增大，导致干线压力升高，不稳定流态加剧，结垢速度大幅提高。4青西采油厂采油队注水系统结垢腐蚀现状及原因分析笔者以青西采油厂采油队的水性组分、注入水的水质检测报告为依据，具体分析了队部注水系统结垢腐蚀的原因，分析如下：4.1悬浮物含量高，实测浓度为31mg/l-40mg/l；粒度中值严重超标，实测中值为9.12-12.01µm；悬浮固体含量虽经处理，但含量仍未达到注水水质控制标准，青2-29水样甚至达105mg/l，大量的悬浮物颗粒与水中的微生物排泄形成黏泥，易沉积在注水井底部，影响注水效率。4.2从2013年水性检测报告中，可看出硫酸盐还原菌超标达到2.5×103个/ml；近期的水质报告也显示其超标。可见，队部注水系统的细菌腐蚀以硫酸盐还原菌为主，铁细菌的存在则加剧了管线的腐蚀。4.3在地下，注入水会与地层水或洗井液等混合，由于性质差异较大，混合后会堵塞地层或井筒内成垢。4.4注入水中侵蚀了大量的CO2气体且超标（-3.21-6.01mg/L），致使水中H-增多，产生了去氢的去极化腐蚀；由游离CO2腐蚀生成的腐蚀产物，加剧了管线的腐蚀，也降低了压力及碳酸钙的溶解度，可能会析出碳酸盐沉淀。4.5溶解氧严重超标，其存在加剧了腐蚀，即便浓度小于1mg/l，也能引起碳钢的腐蚀，加之其它种类水垢的协助，逐渐向管壁的内部不断侵入。龙源期刊网坚定不移的贯彻“从源头抓注水系统”的管理思想，加大水质分析评价，要注够水，更要注好水，保证各区块注入合格水，同时结合现场，优选阻垢缓蚀剂，尤其是其加药方式、加药量。5.2针对注入水中硫酸盐还原菌超标、溶解氧含量高，建议采取以下措施：①注水量罐作业后，勤盖罐口，保持注水储罐或整个注水系统的密闭性；②将浮子式液位计更换为压差式液位计；③可在注水储罐内加入化学除氧剂。。5.3安装磁防垢器，成本费用3万元/台，安装费用3万元，共计费用6万元，预计使用寿命10年，每年成本费用仅为6000元，收益远大于成本支出。5.4队部要重视防垢防腐预防工作的展开，如洗井要尽量降温，温度尽量小于45℃；洗井时尽量采用本区块的脱油地层水；在用酸液洗管线时，尽量缩短酸液与管线的接触时间，尽量排尽管线内的残酸，防止残酸对管线的腐蚀所引起的结垢。除以上措施外，队部要积极建立完善结垢监测系统，要积极应新技术，如采用管内移动式除垢机具除垢，磁防垢技术等。若有新注水井投注，建议采用钢铁镀层保护技术或将耐腐蚀的金属镀敷到钢铁表面形成，防腐涂料建议采用新型环氧改性聚氨酯重。结束语针对青西采油厂采油队注水系统的现状，具体分析了结垢腐蚀的原因，并提出了建设性的建议，旨在延长队部注水系统的使用寿命，提高注水系统的效率，这才是我们探究注水系统结垢腐蚀的真正意义所在。参考文献：[1]徐乙、汪伟英、吴萌、管丽、于萌.注水开发油田结垢影响因素分析.《油气储运》.2010年.02期.[2]方绍燕.油田注水系统腐蚀因素的影响.《油田化学》.2005年.02期[3]崔硕、霍海波.注水系统腐蚀结垢机理分析与防治措施.《辽宁化工》.2013年.07期.