防腐防垢综合配套技术在开发中后期油田集输系统中的应用

2022-10-04

随着油田开采的发展, 集输管道的腐蚀、结垢问题也越来越严重, 使管道的使用寿命时间缩短, 造成更换报废频繁等问题, 增加了投入成本, 因此, 为了解决该问题, 本文就对腐蚀、结垢的原因进行分析, 并重点论述防腐、防垢技术的应用, 以提高集油管线的使用周期, 改善腐蚀、结垢的状况, 进而提高油田企业综合开发的经济效益。

一、油田集输管线腐蚀、结垢的原因

1. 腐蚀原因

随着开采技术的不断改进, 原先的普通钢旧管线已经不能满足现阶段提液的需要, 集油管线腐蚀严重, 易造成更新次数频繁的现象;底层水矿化度高, 输液介质的电导率高, 造成局部管线电化学腐蚀严重, 尤其是焊接钢管的部位, 受材质不均匀的影响, 造成金属溶解, 极易造成焊口穿孔的发生;受地质条件的影响, 地层胶结比较疏松, 砂的含量较大, 由于输液时的含水量较大, 使得携沙能力降低, 砂沉积在管线底部, 随着集输液介质移动, 在钢管处产生磨蚀作用, 造成槽沟腐蚀, 降低钢管的使用寿命;若开采区的温度过高, 也会加重腐蚀力度;集输介质携带的砂对弯头、弯管产生冲击作用, 造成弯管和弯头处穿孔的频率增加;开采时, 产液中含气量较大, 使气液两相在管道中呈段塞流, 局部位置产生滑落现象, 使不稳定流态加剧, 造成管线振动;若土壤的含水量和含盐量都比较高, 使土壤的电阻率小, 电离性强, 在钢管表层形成腐蚀电池, 加上输液温度的影响, 进一步降低土壤的电阻率, 加快了电化学的腐蚀速率, 造成腐蚀现象。

2. 结垢原因

在集输过程中, 若两种或两种以上的异型水混合, 就会使离子的饱和状态受到破坏, 造成集油干线结垢问题;管线输液流态的变化, 也会造成结垢问题, 受油井产业量不稳定、管线走向、含气量等因素的影响, 使流态发生变化, 造成离子平衡状态的破坏, 析出的结晶固结在钢管内壁, 形成结垢, 主要位于弯管和变径处;若长距离运输, 远离转接站, 运输支线多、压降大, 改变了离子的饱和状态, 造成成垢离子的析出, 一旦管线结垢, 就会造成管径的缩小, 输液的阻力增大, 形成严重的结垢现象, 影响生产;受井温的影响, 长距离输送会造成温差变化大的问题, 破坏了离子的平衡状态, 尤其在温差大的支线液量汇入处、水套炉出口处等, 结垢现象最严重;受集输管线磨阻的影响, 磨阻越大, 成垢的晶体越容易固结, 加剧不稳定流态, 提高了结垢的速度, 使晶体结垢越来越大, 影响生产。

二、防腐防垢综合配套技术的应用

1. 三级旋流除砂技术

为了解决油井出砂量大, 磨蚀严重的问题, 特采用了三级旋流除砂技术, 主要应用于单井、计量站和接转战, 受重力和离心力的影响, 将集输过程中携带的砂在进入集油干线前进行分离, 从而解决腐蚀问题。

2. 油气分输技术

由于计量站的气量较大, 易造成集油管线频繁穿孔的现象, 因此, 将油气分输技术引进来, 安装一台直径为1200mm的卧式分离器, 并将原管线湿气返输线, 降低含气量。

3. 计量站流程技术

将原来的旧管线进行相应的修复, 并和新建的流程相连, 使计量站具有双线流程, 一旦导线发生穿孔, 立即导入备用线, 不影响正常生产, 避免因停井而带来的损失。

4. 分水技术

在接转战与集油干线末端应用分水技术, 可有效处理日常产生的污水, 将污水通过污水管线输入污水处理站, 使接转战的运行压力得到有效的缓解, 有利于提高区块油井体液的产量, 提高经济效益。

5. 加药除垢技术

经过相关的模拟实验, 在计量站安装了一些加药设施, 像药剂泵、药剂罐和搅拌器等, 采用的是连续泵入集油管道的方式, 引入加药防垢技术。从使用效果来看, 取得了良好的防垢效果, 干线压力没有升高。

6. 其他技术

将聚合物水泥砂浆复合内衬技术应用在集输管线防腐上, 取得了较好的效果, 该技术将旧管线作为骨架, 内衬结构采用的是普通的硅酸盐水泥, 内部涂玻璃钢鳞片层, 有助于管线内壁的光洁, 减小摩擦阻力, 没有结垢, 且具有较强的耐腐蚀性能, 延长了使用寿命, 基本上和新管线相当, 投资是新管线的三分之一, 有效的降低了成本, 经修复完毕的管线共有四层结构;酸洗除垢技术应用在集输管线中, 虽然取得了一定的效果, 但有效期较短, 平均为230多天, 加上成本较高, 并未得到广泛的使用;非金属管线具有很多优点, 像耐酸碱、防腐、防潮、绝缘、磨阻小、输液能力高等, 主要有玻璃钢复合、玻璃钢内衬、水泥砂浆复合管线等, 主要应用于异型水混输和高含水、高矿化腐蚀介质的环境中, 将非金属管线应用在高含水区块的输液管线上, 取得了不错的效果, 有效缓解了集输管线的腐蚀、结垢问题。

综上所述, 各种防腐防垢技术的应用都取得了一定的效果, 尤其是非金属管线、一站双线、异型水分输等技术的应用, 使防腐、防垢状况得到极大的改善, 但依然需要加强研究, 尤其是化学防垢技术的研究。

结语

针对油田中后期开发中集输系统存在的腐蚀和结垢问题, 本文进行了重点的探究, 从腐蚀和结垢产生的原因开始分析, 并结合相应的原因, 分析了各个防腐防垢综合配套技术的应用, 通过这些技术的应用, 都取得了良好的效果, 延长了集输系统的使用周期, 进而提高了油田的开发效益。

摘要：近年来, 随着经济的快速发展, 油田企业也获得了长足的发展, 成为我国产业中的重要一环, 对推动我国国民经济的发展做出了巨大的贡献。但随着油田的开采, 逐渐暴露出一些问题, 尤其是油田开发中后期出现的高含水集输管线腐蚀、结垢问题, 严重制约了油田开采的发展, 增加了开采的成本。因此, 为了解决这个问题, 本文就重点探究防腐防垢综合配套技术在油田开发中后期集输系统中的应用, 以解决集输管道的腐蚀、结垢问题。

关键词：油田开采,腐蚀,结垢问题,防腐,防垢技术,应用