油田污水回注防腐技術(shù)及應(yīng)用

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1、油田污水回注防腐技術(shù)及應(yīng)用　　摘要：分析了腐蝕因素和機(jī)理，介紹了涂層保護(hù)加犧牲陽極保護(hù)聯(lián)合長(zhǎng)效防腐技術(shù)，并提出了油田污水回注防腐技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。該項(xiàng)防腐技術(shù)，具有防腐效果好，投資少，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)，具有推廣應(yīng)用價(jià)值?！　￡P(guān)鍵詞：回注水腐蝕防腐技術(shù)效果評(píng)價(jià)　　采出原油經(jīng)脫水處理后，水中一般含有一定量的油、硫化物、有機(jī)酚、氰、細(xì)菌、固體顆粒以及所投加的破乳劑、絮凝劑和殺菌劑等化學(xué)藥劑。某油田都投入大量的人力和物力，研究腐蝕及防腐問題，減輕腐蝕，在生產(chǎn)實(shí)踐中推廣應(yīng)用先進(jìn)防腐技術(shù)和措施。采油污水經(jīng)處理后回注成為減少環(huán)境污

2、染，保障油田可持續(xù)開發(fā)，提高油田經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)重要途徑。　　某油田污水回注防腐工藝　　通過室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)某油田污水腐蝕速度和類型進(jìn)行了全面評(píng)價(jià)研究，認(rèn)為其腐蝕類型主要為CO2腐蝕、細(xì)菌腐蝕和H2S腐蝕。確定了油田地面管線及污水處理設(shè)備的防腐措施，完善了加藥系統(tǒng)。　　污水水質(zhì)狀況分析　　現(xiàn)場(chǎng)采樣測(cè)試表明，受各種條件的限制，不同污水產(chǎn)出點(diǎn)水質(zhì)相差較大，某站水質(zhì)均較差，機(jī)雜和含油兩項(xiàng)主要指標(biāo)均超過100mg/L?？傝F和硫細(xì)菌含量均較高?！　∥鬯到y(tǒng)腐蝕檢測(cè)　　通過室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)某油田各污水站污水樣品進(jìn)行了腐蝕速度評(píng)價(jià)研究

3、。室內(nèi)掛片腐蝕速率評(píng)價(jià)、電化學(xué)腐蝕速率測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)掛片腐蝕測(cè)試?！　∥鬯刈⒄靖g成因　　現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果表明，該站儲(chǔ)油罐及清水罐腐蝕十分嚴(yán)重，且存在酸不溶垢物BaSO4和CaSO4，從而推斷存在垢下腐蝕。分析表明，Cl-含量很高，同時(shí)還存在量的HCO3-，說明除細(xì)菌腐蝕外，還存在CO2腐蝕?！　〗Y(jié)垢和腐蝕主要垢物是CaCO3，其次是FeS。水質(zhì)分析顯示注入水中含有濃度很高的Cl-，同時(shí)伴有S2-和HCO3-的存在，說明腐蝕起因是Cl-催化下垢腐蝕和CO2腐蝕，尤以SRB腐蝕為重。通過室內(nèi)試驗(yàn)，細(xì)菌含量減少3個(gè)數(shù)量級(jí)(從106個(gè)/m

4、L降到103個(gè)/mL)，腐蝕速率降低50%以上?！　「g形態(tài)屬于典型的坑腐蝕，腐蝕坑圓而小，是典型的SRB腐蝕。腐蝕較嚴(yán)重，結(jié)垢性能不甚明顯。結(jié)果表明，F(xiàn)eS及FeO的含量很高，其次是FeCO3，水型屬于NaHCO3型。證實(shí)腐蝕主因是細(xì)菌腐蝕，并伴隨很大程度的H2S和CO2腐蝕，三者共同作用。　　某站水型都是CaCl2型，且均加有阻垢劑、殺菌劑和緩蝕劑。某站腐蝕與結(jié)垢現(xiàn)象均較輕，這可能是加入的阻垢劑、殺菌劑和緩蝕劑發(fā)揮了作用。主要腐蝕產(chǎn)物有CaCO3和FeO，及少量的BaSO4，還存在一定的CaSO4和FeS。　　污水系統(tǒng)

5、防腐措施　　某油田污水回注系統(tǒng)腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重，在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備、流程及計(jì)量設(shè)施造成了嚴(yán)重的腐蝕。針對(duì)污水回注系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重問題，對(duì)地面管線、注水井口裝置、計(jì)量水表及加藥系統(tǒng)等進(jìn)行了配套完善，有效地改善了污水回注系統(tǒng)腐蝕程度?！　奚枠O防腐技術(shù)　　結(jié)合某油田的特性，將陰極保護(hù)技術(shù)中的犧牲陽極法用于某油田的電化學(xué)防腐，可減緩了生產(chǎn)井的電化學(xué)腐蝕程度，延長(zhǎng)了生產(chǎn)井的作業(yè)周期，達(dá)到了預(yù)期效果?！　‰娀瘜W(xué)腐蝕的原因　　某油田是一個(gè)“高溫、高含水、高礦化度”的油氣田，其產(chǎn)出液及注入水中含有大量的Cl-、Na+、Ca2+、SO42-

6、等強(qiáng)電解質(zhì)，同時(shí)還有硫化氫、一氧化碳、二氧化碳等腐蝕性較強(qiáng)的氣體?！　‰娀瘜W(xué)腐蝕的機(jī)理　　電化學(xué)腐蝕是指金屬表面與導(dǎo)電介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞現(xiàn)象；其特點(diǎn)在于它的腐蝕可以分為兩個(gè)相對(duì)并且可以同時(shí)進(jìn)行的陽極區(qū)和陰極區(qū)。以鐵在電解液中的腐蝕為例，腐蝕過程中，鐵放出自由電子的氧化反應(yīng)稱為陽極反應(yīng)，氫離子接受鐵放出的自由電子還原為氫氣的還原反應(yīng)稱為陰極反應(yīng)，所以腐蝕至少由一個(gè)氧化(陽極)反應(yīng)與一個(gè)還原(陰極)反應(yīng)組成；從陽極傳遞自由電子到陰極，再由陰極進(jìn)入電解質(zhì)溶液，這樣一個(gè)通過自由電子傳遞電極過程就形成了電化學(xué)腐蝕。　　犧

7、牲陽極技術(shù)的防腐原理　　就是給金屬補(bǔ)充大量的電子，使被保護(hù)體始終處于電子過剩的狀態(tài)，因此使金屬原子不容易失去電子而變成離子溶解到電解質(zhì)中去，從而實(shí)現(xiàn)金屬材料的防腐?！　『臀鬯幚怼　∧秤吞锘刈⑽鬯V化度高(40~150g/L)，鈣鎂離子含量高(4~6g/L)，呈酸性，pH值~，腐蝕性很強(qiáng)，污水處理和注水管線、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。注入水處理技術(shù)：將污水pH值提高至~，絮凝，穩(wěn)定化的水質(zhì)改性技術(shù)，在pH=條件下用過氧化物預(yù)處理、混凝的強(qiáng)氧化預(yù)處理技術(shù)，使污泥量減少50%以上，結(jié)垢傾向減輕。某油田注入水的年平均腐蝕速率已由/a(19

8、94)降至/a(XX)，接近行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推薦值≤/a，注入水引起的腐蝕已大大減輕。　　某油田各區(qū)塊產(chǎn)出水性質(zhì)　　(1)產(chǎn)出水離子組成。污水處理站的產(chǎn)出水定期進(jìn)行檢測(cè)，某油田產(chǎn)出水礦化度高，Cl-離子含量高，Ca2+Mg2+離子總量高達(dá)4000~6000mg/L，pH值一般為~，鐵含量~/L，均為CaCl2型