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油田生產(chǎn)系統(tǒng)腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)

文檔作者：陳普信，齊公臺(tái) 王海張連明湯天速毛彥一文檔來源： 1 華中理工大學(xué)化學(xué)系 2．中原石油勘探局果油一廠 3．中原石油勘探局采油工程技術(shù)研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年09月22日
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第l3卷第2期
2001年3月
腐蝕科學(xué)與坊護(hù)技術(shù)
CORROSION SCIENCE AND PROTECTION TECHNOLoGY
Vb【_13No．2
M ar．200I
油田生產(chǎn)系統(tǒng)腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)
陳普信 ， 齊公臺(tái) 王海 張連明 湯天速。毛彥一
(1 華中理工大學(xué)化學(xué)系武漢430074)
(2．中原石油勘探局果油一廠濮陽457071)
(3．中原石油勘探局采油工程技術(shù)研究院濮陽457001)
摘要文留油田生產(chǎn)系統(tǒng)腐蝕狀況、油田生產(chǎn)系統(tǒng)腐蝕監(jiān)測(cè)的原貝!f及監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的布點(diǎn)方式和腐蝕監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目及監(jiān)
測(cè)方法，并分析了監(jiān)鍘結(jié)果．
關(guān)麓詞油田腐蝕監(jiān)鍘技術(shù)
中圉分類號(hào)TGI74．3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1002—6495(2001)02—0122-03
Ⅱ HN0LoGY OF C0RROSION M ONIT0RING
FOR PR0DUCTION SY M lN oILFIELD
CHEN Puxin ，_，QI Gong~ ，WANG Hai ，ZHANG Lianming2，TANG Tianiin ，MAO ~anyi3
(1．Department Chemistr~，Hua27tong Uniz~rsityofScience~Technology，Wulxan 430074)
(2． ．1Product／~tPlant。~amgYuanPetroleumF~cptorationBureau，Puyang 457071)
(3．Production Engineering Institute，~ gYuan Petroleum F_．zptoratlo~a Bureau．Puyang 457002)
ABSTRACT It briefly reviews the corrosion of production system in W enliu oilfield，introduces the
ways for laying out the corrosion monitoring net in the oilfield production system，In addition-it dis—
cusse~the project and method of corrosion monitoring，and analyses the monitoring result．
KEY WORDS oilfidd．orrosion，monitoring，technology
文留油田油層埋藏深，地溫梯度高，且地層水原
始礦化度為(20-35)×104mg／L'HCO； 含量為200
- 600mg／L；ca2 、m 等多價(jià)金屬離子總含量為
400～700mg／L~硫酸鹽還原菌(sRB)含量為10 ～
l0 個(gè)／ml；PH值在5 5～6．5之間 該介質(zhì)在整個(gè)
采、注生產(chǎn)系統(tǒng)中腐蝕性極強(qiáng)，因此，對(duì)油田生產(chǎn)系
統(tǒng)腐蝕監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)具有重要的意義
(污水、清污混注、清水)一配水間一注水井井口一注
水井井筒(上、中、下)”，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置見圖1，
通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析．共在文留油田建點(diǎn)58個(gè)，
監(jiān)測(cè)點(diǎn)分別建在有代表性的聯(lián)合站、污水站、計(jì)量
站、油水井、油氣集輸、注水、回水、凈化污水、污水外
輸?shù)攘鞒碳肮芫€上，對(duì)油、水生產(chǎn)系統(tǒng)壘過程進(jìn)行監(jiān)
測(cè)．
1腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立 2腐蝕監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目
腐蝕監(jiān)測(cè)遵循“區(qū)域性、系統(tǒng)性、代表性”原則，
“區(qū)域性”指整個(gè)區(qū)塊或油田：“系統(tǒng)性”指油田生產(chǎn)
系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)；“代表性”指監(jiān)測(cè)點(diǎn)能達(dá)到以點(diǎn)代
面(環(huán)節(jié))的作用．
文留油田腐蝕監(jiān)測(cè)經(jīng)多年的運(yùn)行，生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
流程為“油井井筒(上、中、下)一油井井口一計(jì)量站一
聯(lián)合站油系統(tǒng)一污水處理系統(tǒng)(前、后)一注水泵進(jìn)口
收稿初稿 2000一o4—07；收到營改稿 2000．07-22
作者簡介；薛瞢信，男，1970年生，磺士生，工程師
腐蝕監(jiān)測(cè)的內(nèi)容，不僅要能反映系統(tǒng)介質(zhì)及腐
蝕的變化趨勢(shì)，同時(shí)也應(yīng)能正確反映腐蝕變化的原
因主要的腐蝕監(jiān)測(cè)項(xiàng)目如下：
水中離子含量分析 油田產(chǎn)出水中離子主要由
K +Na 、CJ 、Mg2 、HCO；、s。蓋一、a一離子組
成，通常稱為“六項(xiàng)離子”，水中侵蝕性離子a一、
HCO3-及CJ 、Mg2 等與腐蝕有很大關(guān)系，因此周
期性的檢測(cè)水中離子含量，不僅能了解系統(tǒng)介質(zhì)的
變化，而且能反映腐蝕變化的原因，同時(shí)為腐蝕類型
分析提供有效的參考依據(jù)．
2期 陳昔信等：泊田生產(chǎn)系統(tǒng)腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)
， 困衛(wèi) 申
}—0l oil system
?
, 11 9 8 7
■ ．1A schematicdiagram of eormeionmor∨g sitesforpro—
duction 8yst~-n'm oilfiekl
1O]1wall bore．2W dI head，3 Exporting oi1 of gang ing
station，4Va／ve units offnainline，5Inlet vnlve group，6
Three—phase sepa~tor m~ter exit，7 W ater{tom united
station∞ wa5h—down w~ter．8 Purifying water．9 Water
ection pump，10 Water distribution room，11 Water
wall head，12 Water cetion well bore
“六項(xiàng)離子”采取的化驗(yàn)分析方法分別是，cl一
采用硝酸銀滴定法；Hco； 采用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定
法；s 一采用EDTA一鋇容量法：K +Na 采用計(jì)
算法；ca2 、M 采用絡(luò)臺(tái)滴定法．具體試驗(yàn)儀器、
藥品及操作步驟參照SY5523—92．
cch、H2S、02腐蝕性氣體分析．c 、H2S、02在
油田生產(chǎn)系統(tǒng)中造成的腐蝕是極為嚴(yán)重的，特別溶
解氧是油田水系統(tǒng)造成腐蝕的重要因素之一，在水
中含量大于0．1mg／L就會(huì)大幅度提高腐蝕速率．產(chǎn)
出氣體中的cO2的分析，實(shí)驗(yàn)室一般采用色譜分析
法，水中溶解的CCh，現(xiàn)場(chǎng)一般采用氫氧化鈉滴定法
測(cè)試；溶解H2S現(xiàn)場(chǎng)采用瀏硫管測(cè)試：溶解O2現(xiàn)場(chǎng)
采用測(cè)氧管(比色)和測(cè)氧儀測(cè)試．
水中微生物SRB、TGB的測(cè)試．細(xì)菌能通過其
本身的存在及其代謝物加劇腐蝕，細(xì)菌及其硫化鐵
等代謝物覆蓋于金屬表面，造成濃差電池作用．也會(huì)
加速腐蝕，在油田生產(chǎn)系統(tǒng)中，硫酸鹽還原菌(SRB)
可將系統(tǒng)中硫酸鹽轉(zhuǎn)化為硫化氧，降低pH值．特別
是垢下SRB的腐蝕最為嚴(yán)重；腐生菌(TGB)易吸附
管壁上，它所形成的細(xì)菌粘液下面，不僅成為缺氧區(qū)
構(gòu)成濃差電池中的陽極而造成腐蝕，同時(shí)為SRB的
繁殖創(chuàng)造了條件．
以上兩種細(xì)菌均采用APIRP一38培養(yǎng)方法
— — 絕跡稀釋法測(cè)試．
pH值的測(cè)定．pH值在很大程度上影響著介質(zhì)的
腐蝕性 J，pH值測(cè)試一般只在取樣現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，這是因
為時(shí)間對(duì)其測(cè)試結(jié)果影響很大，只有在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試才有
意義，測(cè)試方法一般采用筆式pH計(jì)或pH試紙．
腐蝕產(chǎn)物及其他方面的分析測(cè)試．腐蝕產(chǎn)物的
樣品主要通過施工取樣、管線清洗以及在試片取出
時(shí)獲得，而從試片上獲得是最經(jīng)濟(jì)、最方便的一種方
法．同時(shí)，系統(tǒng)中介質(zhì)的流速、壓力、溫度等參數(shù)也非
常重要，應(yīng)同步記錄．
3腐蝕狀況監(jiān)測(cè)技術(shù)
3．1掛片法測(cè)腐蝕速率
試片測(cè)腐蝕速度能直觀地反映系統(tǒng)腐蝕情況，
尤其是點(diǎn)蝕速度．使用掛片監(jiān)測(cè)腐蝕速度應(yīng)注意幾
個(gè)問題．
(1)試片的規(guī)格及掛片方法．一般來說．試片的
材質(zhì)與系統(tǒng)所應(yīng)用的管材組成越相近越好．試片的
規(guī)格根據(jù)所監(jiān)測(cè)的工作環(huán)境，可適當(dāng)加工成不同型
號(hào)，原則是既能滿足監(jiān)測(cè)不同管徑的管線，又能監(jiān)測(cè)
管線內(nèi)上、中、下部的流體腐蝕狀況．
掛片方法，根據(jù)監(jiān)測(cè)環(huán)境的介質(zhì)性質(zhì)、溫度、壓
力、拼【速等具體情況而定，一般來說，試片的薄側(cè)應(yīng)
迎著水流，試片安裝應(yīng)與管線垂直，或與流體流動(dòng)方
向垂直．可參照部標(biāo)SY5329-88．但結(jié)合具體情況
可進(jìn)行完善．
(2)試片(棒)的監(jiān)測(cè)周期．現(xiàn)場(chǎng)一般 季度為掛
片周期，對(duì)第一批監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及介質(zhì)變化大的點(diǎn)以月
為監(jiān)測(cè)周期．
(3)試片(棒)的處理．取出試片(棒)后．應(yīng)及時(shí)
現(xiàn)場(chǎng)觀察和記錄試片(棒)的腐蝕特征、沉積物的特
征，并進(jìn)行詳細(xì)的描述，然后將試片(棒)裝入密封容
器或浸泡在煤油中，在試驗(yàn)室進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的化驗(yàn)
處理，對(duì)測(cè)試后的試片(棒)按點(diǎn)分類保存．
production process
1 oil well bore 2．oil well head 3 gauging station
4 inlet valve group 5 wash—down water 6 puried water
7 inletofwaterinjection pump 8 waterinieclion well
9 water injection well bo re
Hg·2 v丑 I1g tendency of corr~ion by pmduetion prD嘲8 in
W ~nzhong are&amp;amp;
標(biāo)準(zhǔn)分享網(wǎng) www.bzfxw.com 免費(fèi)下載
腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)
3．2快遵腐蝕監(jiān)測(cè)方法
利用快速監(jiān)測(cè)方法(電阻法、線性極化法)與生
產(chǎn)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)長期監(jiān)測(cè)和瞬時(shí)監(jiān)
測(cè)相互補(bǔ)充．能更好地掌握油田生產(chǎn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的
腐蝕狀況．
3．3含F(xiàn)e量的監(jiān)測(cè)
監(jiān)測(cè)水中的含F(xiàn)e量可以相對(duì)顯示腐蝕變化趨
勢(shì)．及時(shí)掌握系統(tǒng)腐蝕變化．現(xiàn)場(chǎng)一般采用磺基水楊
酸比色法進(jìn)行測(cè)試．
第13卷
至注水井井口；但到注水井井筒時(shí)，介質(zhì)工作環(huán)境復(fù)
雜，腐蝕速率增加監(jiān)測(cè)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際情況相
吻合．
文留油田生產(chǎn)系統(tǒng)腐蝕防護(hù)，通過多年來的技
術(shù)研究與應(yīng)用，已取得了良好的生產(chǎn)趨勢(shì)，1994年
前注水泵進(jìn)口腐蝕速率達(dá)1．47 mm／a，到1995年水
質(zhì)改性后降至0．024 mm／a左右，一直保持至目前，
說明文留油田近年來的水質(zhì)改性防腐技術(shù)取得了良
好的應(yīng)用效果．
4文留油田腐蝕監(jiān)測(cè)結(jié)果 5結(jié)論
文留油田目前有地面監(jiān)測(cè)點(diǎn)46個(gè)．井筒監(jiān)測(cè)點(diǎn)
12個(gè)．從1994至目前，共出監(jiān)測(cè)公報(bào)28期，為找出
腐蝕規(guī)律和進(jìn)行防腐效果分析及防腐決策提供了科
學(xué)的依據(jù)．
通過監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)了生產(chǎn)系統(tǒng)腐蝕特點(diǎn)(圖2)．說
明井筒的腐蝕速率最高，主要是原始介質(zhì)所致，加藥
后油井地面產(chǎn)出水腐蝕速率有所降低，進(jìn)一步加藥
后到聯(lián)合站降至最低；但污水處理站濾后污水，腐蝕
卻有加劇現(xiàn)象．這主要是在污水站清污混合及暴氧
等原因，使腐蝕因素增多．腐蝕環(huán)境更為復(fù)雜所致，
因此，腐蝕加重；當(dāng)濾后經(jīng)過加入各種水質(zhì)調(diào)整劑，
使污水水質(zhì)由弱酸性改為弱堿性的污水水質(zhì)改
性[ 】后，到注水泵進(jìn)口時(shí)．水質(zhì)已取得明顯改善，直
油田生產(chǎn)系統(tǒng)腐蝕監(jiān)測(cè)可及時(shí)地了解油田生產(chǎn)
系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)腐蝕狀況；能有效地監(jiān)督、評(píng)價(jià)防腐工
程質(zhì)量和化學(xué)藥劑的最終效果；腐蝕監(jiān)測(cè)應(yīng)采用多
種方法，互為補(bǔ)充，使數(shù)據(jù)解釋更為準(zhǔn)確；建議在油
田投入開發(fā)前，做好前期腐蝕評(píng)估和監(jiān)測(cè)，為油田的
生產(chǎn)建設(shè)提供防腐依據(jù)；目前監(jiān)測(cè)分析．油水井井筒
腐蝕防護(hù)為目前油田生產(chǎn)系統(tǒng)防腐的重點(diǎn)方向；在
做好腐蝕監(jiān)測(cè)的同時(shí)，應(yīng)開展設(shè)備腐蝕及剩余壽命
預(yù)測(cè)等技術(shù)研究．
參考文獻(xiàn)：
[1]車章亞油氣田腐蝕與防腐技術(shù)手冊(cè)北京；石油工業(yè)出版
社，1999．22
[2 劑三威，張連唧．姚銀富特種油氣 1988(增刊)．7
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