油田腐蚀结垢
濮阳市轩辕石油机械配件有限公司
油田腐蚀结垢分析
油田防腐防垢
2012年4月
1 一、腐蚀和油田腐蚀腐蚀分析
腐蚀是金属材料在周围环境的作用下引起的破坏或变质现象。
1、按环境分为：
干腐蚀：包括失泽、高温氧化。
湿腐蚀：包括自然环境腐蚀：大气腐蚀、土壤腐蚀、海水腐蚀、微生物腐蚀。
工业介质腐蚀：酸、碱、盐溶液中的腐蚀、工业水中的腐蚀、高温高压水中的腐蚀。
2、按腐蚀机理分为：
化学腐蚀：金属表面与非电解质直接发生纯化学作用引起的破坏。纯化学腐蚀的现象极少，主要为金属在无水有机液体中的腐蚀，如金属在卤代烃中的腐蚀、醇中的腐蚀。
电化学腐蚀：金属表面与离子导电的介质（电解质）发生电化学反应引起的破坏，任何电化学腐蚀反应至少包含有一个阳极反应和一个阴极反应。电化学腐蚀是最常见最普遍的腐蚀，金属在大气、土壤、海水和各种电解质溶液的腐蚀都属于电化学腐蚀。
物理腐蚀：金属由于单纯物理溶解作用引起的破坏，主要是金属与熔融金属接触引起的溶解或开裂。
3、按腐蚀形态分为：
全面腐蚀或均匀腐蚀
局部腐蚀：包括电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、剥蚀、选择性腐蚀、丝状腐蚀。
应力作用下的腐蚀：包括应力腐蚀断裂、氢脆和氢致开裂、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、空泡腐蚀、微振腐蚀。
石油天然气开采中的腐蚀：
石油天然气开采中的腐蚀是油田开发过程中对油水井生产和井筒影响十分严重的现象，因油水井套管腐蚀穿孔造成的油水井报废、各种管线腐蚀穿孔、生产设备因腐蚀而频繁地更换和报废、井下管杆泵等因腐蚀损坏造成作业周期缩短等，均给油田的生产带来巨大的经济损失。
石油天然气开采中的腐蚀分为：
化学腐蚀：主要在石油天然气开采的施工过程中，如酸化、压裂、管线和大罐的清洗施工等。
电化学腐蚀：电化学腐蚀是石油天然气开采中腐蚀的主要存在形式，石油管道、井下套管、油管、抽油杆及其井下工具等长期与土壤、井液、天然气和地层水（海水）接触，而使用的金属种类、组织、结晶方向、内应力、外力、表面光洁度、表面处理状况等的差别，金属不同部位接触的电解质的种类、浓度、温度、流速等的差别，在金属表面出现许许多多的阳极区和阴极区，阳极区和阴极区通过金属本身互相闭合形成腐蚀电池，不同的井筒所接触的地层、井液电解质不同、含水不同使井筒构成不同的宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池。石油天然气开采中的电化学腐蚀是所有金属腐蚀中最复杂最特殊的腐蚀。
硫化氢腐蚀：硫化氢水溶液呈弱酸性，含有H+、HS-、S2-和H2S分子，具有氢去极化腐蚀，生成硫化铁，吸附的HS-使金属电位移向负值，加速阳极过程使金属电化学腐蚀加快。生成的黑色的硫化铁（Fe9S8）层与钢材形成腐蚀电池，硫化铁（Fe9S8）是较强的还原物在腐蚀电池中，钢材是阳极硫化铁是阴极，使腐蚀速度比未覆盖硫化铁的部位高若干倍，形成典型的垢下腐蚀。H2S还会引起钢材的氢脆和硫化物应力腐蚀破裂等多种腐蚀。
二氧化碳腐蚀：二氧化碳腐蚀是非含硫油气田的腐蚀介质，二氧化碳溶于水后生成碳酸，对钢材产生氢去极化腐蚀，对含硫井二氧化碳会加速硫化氢对金属的腐蚀。
氧气腐蚀：氧气腐蚀是一种最常见的氧气腐蚀，对石油天然气的管道储罐等产生氧去极化腐蚀和氧浓差腐蚀。
大气腐蚀：暴露在大气中的管道储罐等受氧气、水蒸气等影响产生的氧去极化腐蚀。 2 土壤腐蚀：石油天然气井套管穿过地层不同的层位，接触不同的土壤、岩层、水层、盐层等电解质，形成的电化学腐蚀。
细菌腐蚀：石油天然气开采中最典型的细菌腐蚀是硫酸盐厌氧菌腐蚀。
二、腐蚀的危害
腐蚀损失包括：材料消耗损失、工件性能失效、引发井下事故、引发灾难性事故。
三、防腐工艺介绍；
防止腐蚀的方法和原理：
1、正确选用金属材料；
选用耐腐蚀材料
2、改变环境成分，添加缓蚀剂；
缓蚀剂的原理是形成隔离膜对工具或材料进行保护
3、采用电化学保护：包括外加电流阴极保护、牺牲阳极保护和阳极保护；
采用牺牲阳极的自然电位保护或强制电流阴极保护。
4、采用保护性覆盖层或涂层；
地面防腐工程中常用的方法，井下用的玻璃衬技术、涂料技术或镍磷电镀、镀铬等。
5、改进系统或构件的设计；
防止腐蚀方法分析：
1、改变金属材料；如选用不锈钢、碳纤维等材料适用于井下工具如抽油泵、封隔器和特殊设备等专用工具，缺点是由于价格性能等原因无法大规模使用。
2、添加缓蚀剂：适用于施工过程的防腐保护，如压裂酸化施工、地面管线酸洗除垢、钻井泥浆等，具有较好的缓蚀防腐作用且应用广泛；缺点是使用量大，对腐蚀环境或腐蚀介质量小的环境效果好，对材料和腐蚀介质的选择性强，无法防止结垢和垢下腐蚀，缓蚀剂形成的覆盖膜覆盖不到的部位会成为阳极区加快腐蚀速度。
3、电化学保护：广泛应用于港口船舶、埋地管道、城市供水供暖系统、储罐等各个领域，目前在海洋、地面储罐、埋地管道等方面强制电流阴极保护已成为一项成熟的防腐技术，具有经济有效抗蚀能力强的优点；缺点是不适用于化学腐蚀和物理腐蚀，牺牲阳极保护靠自然电位保护其效果没有强制电流阴极保护效果好。
四、石油天然气开采中的结垢：
油田结垢基本概述
结垢基本概述：
油田产出液中的水中含碳酸钙、镁、铁、锶等金属离子，产出液的矿化度高达几万PPM因此在油田开发中液体流动的各个环节，都存在结垢的可能性。
油田结垢通常是多种无机盐和油垢的混合物，最常见的垢物成分是CaCO3，占80%以上，其次为NaCL、CaSO4、BaSO4、Fe2O3、Fe（OH）3、部分有机物和及少量泥砂晶核
垢的存在，增加了油田开发的难度，增大油田开发的成本，给油田开发带来许多违害。 3 油田开发中结垢的环境：
地层液产出过程，从地层到井筒储积、到联合站、水处理站，再经泵站进行水处理注到地下，有以下几个结垢环境。
1、井近井地段，炮眼处，沉积结垢。
2、井筒内壁结垢。
3、井下工具，泵、电泵等采油工具结垢。
4、地面集输管线、闸门结垢。
5、容器内结垢。
6、注水井地面管线结垢。
7、注水井井下管柱内壁结垢。
8、注水井地层结垢。
结垢机理
油田水结垢大体可分为两种情况：（1）温度、压力、等热力学条件改变，导致水中离子平衡状态改变，结垢组分溶解度降低而析出结晶沉淀。（2）离子组成不相溶的水相互混合而产生沉淀。结垢的形成可表示如下：
Ca2+ + CO32-
CaCO3
Ca2+ + SO42- CaSO4
Ba2+ + SO42- BaSO4
分子结合和排列开成微晶体，然后产生粒子化过程，大量晶体堆积，沉积成垢长大。垢结晶主要有以下原因：
液体不配伍：油井施工入井液、注入水等与地层水不配伍造成结垢。
地层生产压差过大，造成地层孔隙壁上的微粒汇积，在喉管处结垢堵塞。
热力学变化：因温度、压力变化，地层液中的造成渗解CO2气体逸出，破坏渗液的相对平衡而结垢。
气驱或化学驱油：如空气驱油、二氧化碳驱油或三元复合驱油等改变了产出液体气体的成分。
离子吸咐：液体中的固体离子相互吸咐。
电化学吸咐：井筒中油管，工具等材料、材质不同形成的金属自然电位差，使垢离子吸咐。
垢离子堆积、沉积，液体流动过程中地层水中的垢相互碰撞吸咐，开成垢晶，越长越大，堆积并沉降在管壁流道上。
无机物胶结：油垢胶压成份的胶结成垢。
潜油电泵机组发热使水蒸发，井中金属离子呈过饱和状态结垢。
井下电泵高速旋转，液体速度高垢晶碰撞堆积。
井下管柱、液体流动不光滑表面易形成垢沉积的环境。
多层开采井：地层液相混合在井筒中，离子浓度发生变化。
结垢形式：
吸咐沉积垢、流道堆积垢、颗粒沉积垢、碰撞、油垢胶压包裹垢。
垢分类为：
颗粒污垢、结晶污垢、化学反应污垢、腐蚀污垢、胶结污垢、生物污垢、凝固污垢。 4
五、结垢的危害
结垢对油田生产的危害
1、污染油层，造成渗透率下降，致使油井产能下降，注水上升。
2、垢在套管壁上沉积，导致井筒直径缩小，影响油井井筒施工和下入大直径工具。
3、响井下抽油泵、电泵工作降低泵效，缩短井下工具寿命，严重造成泵卡。
4、地面沉积、堵塞管道，使闸门关闭不严。
5、堵塞地面注水管道，使供水压力增大，增加能耗。
6、注水井管柱结垢，使测试等施工无法进行。
7、堵塞注水层孔隙，增大注水压差，降低注水量。
8、管壁、容器结垢，增大垢下腐蚀，造成管柱、容器损坏。
六、常用的坊垢技术
常用的除垢技术：化学除垢、超声波除垢
常用的防垢技术：
1、化学防垢：通过稀释和加入阻垢剂阻止或减缓结垢，其机理为：稀释作用、增溶作用、分散作用、静电斥力作用、晶体略变作用、去活化作用。增溶作用：利用含羟基或磺基功能团的高分子防垢剂，与CaCO3或CaSO4等无机盐中的Ca++发生络合反应，生成可溶性的络合物或鳌合物，从而起到增溶作用防垢。
分散作用：利用聚羧酸阴离子溶于水后离解成带负电的聚离子，与流体中的垢离子碰撞时产生物理或化学吸附，使垢离子吸附在聚离子的分子链上呈分散状态悬浮于流体中。
静电斥力作用：低分子量的高分子阻垢剂具有较强的电荷密度，可以产生离子斥力，阻止流体中的无机盐微粒相互接触。
晶体畸变作用：防垢剂的高分子络合能力阻碍和干扰无机盐垢的正常生长，打乱了晶体的正常排列，致使垢晶发生畸变不能结成硬垢，而松散的垢晶在流体的冲刷下被带走。
2、物理法防垢：通过物理方法阻止无机盐沉积的方法。其作用原理有：振散作用、振壁作用、电解作用、电化学效应、磁场效应、辐射作用、催化作用、转嫁作用。
物理法防垢的方法有：晶种技术：用一个晶种在液体中作为结垢体，组织其他部位结垢。
超声波防垢：利用超声波的振动作用和空化作用防垢。产品有：超声波除垢器、超声波解堵技术、声波防垢器、声磁耦合防垢器
磁防垢和电磁防垢：能量转换和传递，通过磁场作用影响流体的结晶动力学，使流体中的垢离子能级改变，电导率变化使水中离子浓度和迁移率变化，使井液不易沉积结垢。感应磁场机理：流体介质在强磁场作用下形成极性分子，分子相互排斥产生扭曲、变形、反转和震动使垢晶不易沉积。内磁水处理器、强磁防垢器、电磁防垢器、
高频及射频防垢：用高频电场使水中离子极化，高频振荡使垢晶破碎。产品有高频防垢器、射频防垢除垢器、高频水处理器。
变频共振防垢：产品有变频防垢除垢器
电解和电化学防垢：利用电解原理改变垢结晶方向防垢。产品有静电处理器、电子水处理器、电解质防垢器、恩曼防垢防腐工具。
3、工艺法防垢：比如油田水的处理、工艺方法的改变
油田用水腐蚀和结垢因素与选择缓蚀剂和阻垢剂的关系
油田用水腐蚀和结垢因素与选择缓蚀剂和阻垢剂的关系
高延敏;徐静杰;藏玉梅
【期刊名称】《全面腐蚀控制》
【年(卷),期】2001(015)002
【摘 要】油气田用水主要包括采油注水，地面设施用水和钻井用水，采油用水最大，约占全部油气田用水量的2/3。 地面设施用水主要用作冷却换热设备，约占油气田用水量的1/5。钻井用水主要配制各种成分的各种钻井液。在采油中，注水是常用的增加采收率的工艺之一。在我国86.3%的油田采用注水增采，从经济和水资源上看，油田用水都难采用优质水，大多数为地表水，油层拌生水和海水，甚至工业废水。例如；我国油田注水约有56%是回注水。由于地质结构不同，在油田的采出水中，水质存在较大的差异，因水中溶解的气体和盐不同，构成各种水质，也带来腐蚀和结垢问题，常常使油井和集输系统产生故障（腐蚀，结垢），认识影响水质的因素是采取相应措施的关键，本文对有关方面进行总结和概述，并根据具体水质环境采取相应的化学药剂处理措施。
【总页数】4页(P23-25,28)
【作 者】高延敏;徐静杰;藏玉梅
【作者单位】抚顺石油学院,石油化工分院;抚顺石油学院,石油化工分院;中国科学院金属所,腐蚀与防护控制中心
【正文语种】中 文
【中图分类】TE0 【相关文献】
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2.某油田注水系统腐蚀因素分析及阻垢剂的优选 [J], 李瑞涛;唐道临;黄春梅
3.胜利油田采出水换热器腐蚀结垢影响因素的试验研究 [J], 周迎梅
4.塔中四油田注水管线结垢腐蚀影响因素分析 [J], 李淑英
5.油田注水管线腐蚀结垢因素分析及药剂控制研究 [J], 楚峰
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简述油田管线除垢防腐技术
简述油田管线除垢防腐技术
在油田工程中，需要使用大量的管道，这些管道多是金属材质，在传输原油的过程中，会受到具有腐蚀性物质的影响，使金属发生化学反应，从而导致管道出现腐蚀现象。另外，受到外部压力的影响，原油化学元素中的离子会出现相互作用的现象，这使得管道内部出现了結垢，如果不及时处理这些现象，会导致原油的运输中断，而且还会对周围环境造成一定破坏。油田管道的防腐以及除垢技术对油田工程的正常运行以及经济效益有着较大的影响，通过本文的分析希望可以引起相关部门的影响。
1、油田管线结垢与腐蚀现象产生的原因
1.1结垢现象出现的原因
油田管线内部出现结垢现象一般是由两种因素导致的，一种是在对原油进行开采时，会接触到地层中的水，而这些水中含有高浓度的盐离子，很容易导致结垢现象，在抽地下原油时，还会受到地层压力的影响，在一定的温度以及水成分条件喜爱，会打破地层化学平衡，所以，油田管线内部出现了大量的污垢。另一种是油田管线接触了两种或两种以上的水，并且这几种水是无法相互融合的，在混合在一起后管线受到了结垢离子的作用，所以出现了污垢。
1.2腐蚀现象出现的原因
油田管线出现腐蚀的原因主要有两种，一种是管线的腐蚀层出现了老化现象，腐蚀层出现了损坏，这一现象一般是由沥青管道在运输与吊装过程中受到的磨损引起的。在管线补口的位置极容易受到破坏，该位置的质量比较低，防腐层经常会受到损害。在对油田管线进行铺设时有时还会受到人工因素的影响，铺设人员没有按照相关规定进行操作，导致防腐层的质量不达标，所以管线出现了腐蚀现象。另一种原因与原油所含成分有关，在传输原油的过程中，会受到具有腐蚀性介质的影响，而管线一般都是由金属材料构成的，与介质发生化学反应后，就会导致腐蚀现象的出现。
2、油田管线除垢防腐技术
2.1油田管线除垢技术 2.1.1投放防垢剂 投放防垢剂在油田管线除垢工作中有着广泛的应用，这是一种通用的技术，不会受到结垢位置以及结垢类型的影响，在任何环境下都可以发挥出良好的防垢效果。另外，防垢剂还有多种类型，维护人员可以根据结垢的实际情况选择适合的防垢技术。通过调查发现，在油田工程中，常用的防垢技术有两种，第一种是地面上的管线，在发现结垢现象后，可以在转油站、油井下发的泵或者输油管中投放防垢剂。第二种是在油井下方的泵或者输油管的环空出投放防垢剂，防垢剂有固定与液体两种：一般固定防垢剂是在油井下方中使用，固定防垢剂不容易被溶解，但是具有操作简单的优点，防垢剂作用的时间比较长，由于应用效果良好，所以应用的频率较高；液体防垢剂是在油井口中使用，液体防垢剂使用时需要控制好浓度，还要控制好计量，这并不难控制，但是这种投放方法对泵的要求比较高，操作时比较复杂，需要花费较多的人力与物理资源，所以在油田工作中使用的频率并不高。
油田注水系统结垢造成的危害
油田注水系统结垢造成的危害
油田注水系统一般由注水泵站、注水阀池、配水间、注水井及地面管线组成。目前，大部分油田陆续进入高含水开发期。由于水的热力学不稳定性和化学不相容性，往往造成油水井井筒管柱、工具设备、地面集输系统、注水系统及地层结垢。只有深入了解注水系统结垢的危害才能积极研究成垢机理，寻找和开发更好的防垢技术和工艺。注水系统结垢带来的危害主要有以下几个方面：
1.地面管线及泵站等的结垢明显会降低整个注水系统的流量和效率。
2.结垢堵塞近井通道，油井产量就会降低。
3.井筒结垢会造成泵卡、筛管堵死，井下管柱、工具堵死，作业拔不出、测试仪器下不去，不能实现分注，严重影响油田的正常生产和经济效益。
4.管线结垢使管道缩径，流通截面积变小，造成压力损失、排量减小及管道堵塞。结垢导致注水压力升高，如某采油厂2001年注水压力平均为7.2Mpa，比2000年上升0.3Mpa。注水压力与泵压差值减小，注水困难,导致泵压稍有波动即出现欠注。因注水井欠注、地层压力下降、能量补充不足，导致油井产量下降快，据各油田统计，因注水井欠注造成油产量的月自然递减率为2－10％。
5.结垢诱发注水井管线局部腐蚀，并且因腐蚀导致注水管线漏失频繁，甚至可使注水井管线穿孔，造成破坏性事故。有些油田采油厂因结垢腐蚀每月至少更换5-7条注水井管线。
6.结垢使油水井免修期缩短，修井费用增加造成巨大经济损失，影响油田产能建设。有些油田采油厂近几年来油井免修期急剧缩短，如某油田1999年和2000年分别是425天和387天，而到2001年上半年已降至310天，仅半年维护性作业达904井次，比上年同期增加了159井次。注水井油管结垢严重，必须进行除垢作业，由于条件限制很难清除干净，致使返修率上升，如免修期为150-251天油井，结垢后修井周期只有1个月。
7.注水系统维修作业耗资巨大，处理一次注水管线漏失一般需几千元，如果一个采油厂漏失严重的注水管网全年漏失在100－400次以上，则处理漏失耗资在几百万元。注水井维修一次在1万－3万元左右，再加上材料费，则一个有几十口结垢井的采油厂每年修井费用也要几百万元。如果再加注水泵等各种工具的维修替换费用，一个采油厂光因结垢发生的年费用就会在千万元。 综上所述，油田采油因注水井管线结垢造成的危害和损失是很严重的，因此有必要根据每个油田具体的水质和管线条件，分析结垢的成因并提出切实有效的防护措施。
油井腐蚀结垢原因分析及缓蚀阻垢棒的应用
Ｃ艺技术与试验 ＴＥＣＨＮＯＬ０ＧＩＥＳ＆ＴＥＳＴ 油井腐蚀结垢原因分析及缓蚀阻垢棒的应用——郑琳等
油井腐蚀结垢原因分析及缓蚀阻垢棒的应用
郑琳，任 军，刘金森，张捷
（中阳 油长庆油１２１分公司长庆实、Ｉ 集 仃限公・ ）
摘要：在油田开发中后期，油井井筒结垢与腐蚀现象越来越严重，制约着油井的正常生产和产能建设，因此， 及时进行防腐阻垢处理则成为稳定和延长油井生产周期的重要措施 ，常用的防腐阻垢技术主要包括油管或油套 环空连续或间歇性注入液体防垢剂技术、井下挤注阻垢剂技术及井下花管内投放高效固体缓蚀阻垢棒（ＭＴ— ＨＺ３２４）技术等 通过多次现场试验与综合对比研究，认为采用高效固体缓蚀阻垢棒（Ｍ Ｆ—ＨＺ３２４）技术进行油 井防腐阻垢处理明显优于其他技术，该技术具有效力高、性能稳定、使用方便、释放时间长的特点 可在油田 各作业区块广泛推广应用 关键词：井筒；腐蚀；结垢；高效固体缓蚀阻垢棒
油Ｉｔｌ ９ｔ：发后期，随着含水率的逐渐升高及 各种提高采收率技术的大量应ＪＨ．油层环境及开 采系统的腐蚀及结垢现象ｆ＿Ｉ趋严重，不仅造成近 井地带油Ｊ ｆ＇ｊ售，降低油层渗透率．而Ｈ还会导 致， 采油泵及输｛｝ｌｌ气管道系统结垢堵塞，影响 油爿 产能，甚而造成停产， 此，必须及时采取 防腐阻垢处理措施 、 内外不刚油田的生产实践 表 ，｛ｌｌＩ、水”产生腐蚀Ｌｊ结垢主要是ｆ｛１于生产 过程『｝】的温度、 力变化及油层水热力学的不稳 定性和水化学的 卡Ｉ｛溶性导致水中溶解盐类的析 出沉淀而造成的 常 的垢型主要有碳酸钙 （ＣａＣＯ ）、水硫酸钙（ＣａＳＯ ・２Ｈ，Ｏ）、硫酸钡 （ＢａＳＯ ）和少量氧化铁、碱性氧化亚铁［Ｆｅ，Ｏ 、 ＦｅＯ（ＯＨ）］等 此可见，油田开发生产中存 在的腐蚀‘ｊ结垢足一个非常严重的问题，在国内 外已引起高度匿视， 内各｛Ｉ｝｛Ｈｌ为觯决这一 产 难题， 展了一系列防腐阻垢技术研究一『 作，对 维持油井正常生产起到了积极作 。 。 目前．闫内外ｆＩｌ１、水片防腐阻垢处理技术主 要有物殚防垢技术、１ 艺防垢技术、化学防垢技 术 ・ ．应．｝｝ｊ最多的是化学防垢技术．即酸洗防垢 和投放化学剂防垢 其中酸洗防垢不仅易对管道 及设备造成腐蚀，而且还会对地层及施Ｔ环境造 成伤害：投放化学剂防垢主要包括向油管或油套 环连续或问歇性注入液体防垢剂、井下挤注阻垢 剂及井下花管内投放高效同体缓蚀阻垢棒（ＭＴ— ＨＺ３２４）等方法Ｉ“Ｉ，其中液体防垢剂普遍存在损耗 量大、使Ｈ】周期短、保护范同小、加药Ｔ艺复杂 等缺点，Ｈ 下挤注法在同外一些油田和围内的胜 利、江苏油【Ｊ］使川１效果较好 ，但在长庆油田使
油田井下工具防腐防垢技术研究
油田井下工具防腐防垢技术研究
油田井下工具的腐蚀结垢原因有很多，碳酸亚铁、氧化亚铁、硫化亚铁、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁等都是导致工具结垢腐蚀的具体元素，针对这些情况，企业必须制定出合理的解决措施。应用发兰处理、镀铭、镍磷镀、离子渗氮技术、渗氮油管等办法改善现状，促进油田井下开发工作更好更快地进步。
标签：油田;井下工具;防腐防垢技术
1腐蚀原理
1.1化学腐蚀
通常是指在非电解质的环境中直接与金属发生的化学腐蚀反应，该腐蚀是表面性的，不易与金属发生更深层腐蚀。如：4AL+3O2→2AL2O3，在金属表面形成保护膜，它发生的环境常常是气体与金属的反应，发生化学腐蚀的广泛性和危害性不及电化学腐蚀。
1.2电化学腐蚀
通常是指在所处环境中电解质发生的有电子转移的腐蚀。金属与液态输送介质或水及其溶解物接触时，所形成的化合物能溶解或电解质深入到已腐蚀和未腐蚀的界面，腐蚀的过程可向金属的深部蔓延，含有溶解物的水或其他的电解质溶液液相时电流的导体，于是发生并加速腐蚀的电化学过程。在采油生产中电解溶液成分丰富，电化学腐蚀更广泛造成危害更大是本文探讨的重点。
1.3细菌腐蚀
微生物腐蚀也是油管腐蚀的一个因素，如硫酸盐还原菌使金属壁面形成蚀点，其产生的H2S还可以增加水的腐蚀性。此外还有腐生菌在金属管壁表面的堆积结垢形成垢下腐蚀，尤其是杂容易造成细菌堆积的台阶等不平滑处，如节箍处。现场对腐蚀管壁的分析也是在油管节箍处腐蚀较为严重。其次是腐生菌及铁细菌。
2油田井下工具防腐防垢技术的应用
2.1发兰处理、镀铭、镍磷镀的应用
我国油田井下工具防腐防垢技术中应用最多的就是电法保护制、衬里制、涂层制及缓蚀制等。对于油田井下工具而言，涂层是最有效的保护方法之一，操作比较简单，在专业领域也将其称之为表面处理技术，例如发兰处理、镀铭、镍磷镀。油田井下开发是一个长期的过程，而整个过程的顺利实施都离不开工具的帮助，而在工具防腐方面，则可以应用发兰和镀络等方法，这两种方法有着比较好
2 国内外油田油水并腐蚀结垢防护现状
第二章国内外油田油水井腐蚀结垢防护现状
第二章国内外油田油水并腐蚀结垢防护现状
２．１
２．１．１国内外油田油水井腐蚀结垢防护现状
腐蚀结垢现状
国内外许多油田自注水开发以来，注水井、采油电泵并及其生产配套系统结垢现象普遍严重。地层结垢，会堵塞地层，降低地层的渗透率，减少产油量，井筒结垢会降低
管道截面积、增大流动阻力，同时这些垢物为细菌提供了很好的繁殖环境，加快了井下
油套管腐蚀速率，缩短了井的寿命．生产过程常常因结垢造成生产井停产作用，影响生产，增加成本［ｕ）。为解决这些生产难题，提高防垢、除垢效益的目的，国内外许多油田
开展了一系列的油水井防除垢的研究，对各油田的生产发展和科技进步起到了较大的促
进作用。 油气田用水主要包括采油注水，地面设施用水和钻井用水。采油用水最大，约占全部油气田用水量的２／３。地面设施用水主要用作冷却换热设备，约占油气田用水量的１／５０钻井用水主要配制各种成分的各种钻井液。在采油中，注水是常用的增加采收率的工艺
之一在我国８６．３％的油田采用注水增采，从经济和水资源上看，油９１用水都难采用优质水。大多数为地表水、油层拌生水和海水，甚至工业废水。例如：我国油田注水约有
５６％为回注水。由于地质结构不同，在油田的采出水中，水质存在较大的差异，因水中
溶解的气体和盐不同，构成各种水质，也带来腐蚀和结垢问题，常常使油井和集输系统
产生故障（腐蚀，结垢）。认识影响水质的因素是采取相应措施的关键。 油田生产从油井￣联合站一注水井（地层）一油井是一个循环系统，这一系统，任
何一个部位发生腐蚀均会影响油田正常生产。油田注水系统的结垢是一个普遍存在的问
题，结垢会给生产带来严重危害。水垢在注水管道中形成，会增大水流阻力，使注水能耗增高，导致设备和管道局部腐蚀：水垢如果在注水地层和生产层形成，还会引起严重的地层伤害，造成油、水井过早报废［ｚ）一［［６）。可见防垢问题是一个非常重要的问题。
油ＦＨ最常见的垢型有碳酸钙（ＣａＣ０３）、二水硫酸钙（ＣａＳＯ，・２Ｈ｝Ｏ）、硫酸钙（ＣａＳＯ，） ，
油田注水管线腐蚀结垢成因的药剂控制技术
技术与检测◎
油田注水管线腐蚀结垢成因的药剂控制技术
徐 铖，程耀丽
摘 要：目前，石油的开采产量正在逐渐减少，在这种情况下，必须对油田进行第二次采油，如果油田开采时间过长，容易发
生注水管腐蚀现象，油田注水管线腐蚀结垢不仅会影响设备和管线的使用寿命，增加维修费用，同时，还减弱了设备对水压的耐
受能力，增加了管线刺漏等事故发生概率。基于此种情况，文章主要分析了油田注水管线腐蚀结垢成因的药剂控制技术有关
内容。关键词：油田；注水管线；腐蚀结垢；药剂控制技术
一、垢样品的分析
垢，指的是在一定条件下从水中析出的固体物质，通常
是溶解度很小的无机盐，最常见的垢有碳酸盐垢、硫酸盐垢、
铁化合物垢。而油田管线地层水中富含丰富的钾离子、钡离
子、氯离子、碳酸根离子、钙离子、钠离子、镁离子、碳酸氢根
离子以及硫酸根离子等，当水体环境发生变化时，原来各离
子的平衡状态将会被打破，产生无机盐垢。当前，大部分油
田注水管线均为碳钢材质且地层水中碳酸氢根离子和碳酸
根离子含量较多。因此，以碳酸盐沉淀结垢的反应更具普遍
性，垢样—干燥后研碎—灼烧—对残余进行酸处理，过滤，得
出滤液和不溶于酸的物质。滤液中主要含有ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＢａＯ、ＳＯ３、Ｐ２Ｏ５、ＣａＯ、Ｆｅ２Ｏ３。通过这些步骤能够分析出垢的含水
量、有机物含量、酸融物和不溶物含量，用滴定分析的化学方
法，能检测出垢样的某些元素和含量，并推测其主要存在形
式。试验还通过Ｘ衍射等手段对垢进行了定性分析，得出垢
样中有机物含量为９．８％，主要是油和细菌代谢产物；无机物
含量为７２％，主要成分是碳酸钙、氢氧化亚铁、硫化亚铁等，
其中，碳酸钙含量最多为３８．６％、氢氧化亚铁和硫化亚铁含量
为２１％，硫酸钡等硫酸盐含量为１．２％、二氧化硅等硅酸盐含
量３．４％。
二、选择抗腐性能强的金属材料
在选择管道的时候，要根据主管道的具体环境进行选
择，材料结构最好是合金制作，可以利用相关材料对管道表
面进行适当处理，以提高管道的抗腐败性能。抗腐蚀的管材
大芦湖油田管线结垢机制及对策
大芦湖油田管线结垢机制及对策
随着我国经济的快速发展，对能源需求的不断增加，油田管线的重要性也日益凸显。但是在油田管线的运输中，结垢问题一直是一个亟待解决的难题。结垢会严重影响油田管线的安全、稳定运转。本文将从大芦湖油田管线结垢机制分析和对策两个方面进行探讨。
1. 油田水中含有的有害离子离子含量高。
油田水中含有大量的溶解性无机盐、硬度离子、腐蚀性离子等有害离子，这些离子在管道中的运输过程中，通过水蒸气与管道内壁结合形成结垢。
2. 极值环境下管道内水质平衡失调。
油田管道运输环境复杂，湖面波动剧烈、地势陡峭、温度高低差异大等都会影响管道内的水质平衡，出现失调，导致结垢。
1. 清除管道内结垢
定期清洗油田管道内的垢，定期观察管道内情况。废除传统的清洁抛压泵方法，使用钢丝绳刮、高压水切进行清洗管道。因为空气中的气体也可能对管道造成影响，建议在压缩气冲洗后进行干燥。
2. 优化油田管道材料
目前的油田管道材料的质量未得到很好的保证，需要运用新技术，优化经济型材料。具体的，建议选择铝合金能够有效节约成本还能够增强了管道的稳定性和耐腐蚀性。
3. 油田管类内添加防垢剂
防尘剂可以有效抑制管道内缩娜，可以有效携带这些离子，使其化学稳定。防垢剂可以有效地减弱离子在管道内部形成的黏性物质，从而达到预防管道的结垢问题。
4. 加强维护管理
所有的设备需要进行定期检查和维护，建议每个巡视员需要定期对管道运行情况进行巡视，并在及时发现结垢等异常情况时报告上级管理机构。此外，安全阀和压力传感器等安全性较差的设备也大力加强维护。
总之，油田管线的结垢一直是油田生产和安全维护的难点，在大芦湖油田的开采过程中，管线结垢也一直受到很多生产人员的重视。综上所述，通过对大芦湖油田管线结垢机制的分析和对策的制定，可以有效预防管道的结垢问题，为油田的生产和运营提供更为可靠和安全的保障。
采油集输管线结垢腐蚀的机理分析与保护策略
采油集输管线结垢腐蚀的机理分析与保护策略
防止集输管线结垢与腐蚀不但可以提升传输效率，同样也是确保产品质量的重要途径之一。在实际生产问题的解决过程中，要做好实际情况控制工作，重点解决结垢与腐蚀问题，更好的满足油田对于生产开发的客观要求，从而获得更高的经济效益与社会效益。
标签：采油集输管线;结垢腐蚀;保护策略
引起结垢问题的原因较为简单，主要是碳酸钙的溶解所引起，最可行的方法就是通过电解法防止出现结垢问题，而引起集输管线腐蚀的原因众多，必须根据腐蚀问题出现的具体原因，分别采取多项措施，防止腐蚀问题威胁管线安全。
一、采油集输管线结垢机理
首先，当水中具有大量的难溶解的盐分子时，这些分子在运送过程中可能会出现聚合下沉的情况，从而出现大量的沉淀堆积在管线内部形成结垢问题;其次，在结晶作用的辅助下，一些盐类分子可能会出现化学作用或者晶体的组合从而出现一些新的微晶体，这些晶体的晶粒化会导致大面积的堆叠与沉淀;再次，当大量晶体堆积时还会出现晶体长大的情况，这个时候沉淀就会逐渐成为大面积的污垢;最后，在不同的条件下，结垢的状态也会出现不同的表现。如果从结晶动力学角度上来看，整个结构的过程就是离子在过饱和溶液中结晶的过程，然后结晶会不断积累、成长，与其他路过的分子或者晶体进行聚集，最终形成难以处理的巨大沉淀物，严重阻碍管线的正常使用。
二、采油集输管线腐蚀机理
1环境因素
在对原油进行集输的过程中，由于集输距离相对较短，因此普遍会采用架空管道对其进行输送，架空管道曝光于外界环境中，外界环境水蒸气的存在将会使得集输管线出现严重的化学腐蚀。另一方面，集输管道将直接与集输设备相连，集输设备属于电气化设备，在使用过程中不可避免的会出现杂散电流，目前的研究成果表明，杂散电流将会引起严重的电化学腐蚀。
2原油成分因素
由于集输管道中的原油都没有经过处理，所以集输管道内的原油中含有大量的硫化物等腐蚀性成分，这些腐蚀性成分的存在将会对管道产生直接影响。同时，由于集输管道较短，因此并不需要对其进行加热和加压，管道内的原油仅需要在井口压力和温度下输送即可，但是由于井口的压力和温度也相对较高，较高的温度会使得化学反应加快，进而使得集输管道的腐蚀速率加快。
油水井筒腐蚀结垢及防垢除垢工艺研究
油水井筒腐蚀结垢及防垢除垢工艺研究
摘要：油田在开发生产的过程中有关油水井筒的腐蚀结垢问题一直是石油天然气开采中急需要解决的技术问题之一，由于油田开采的地质环境复杂，加上外界自然气候条件也会影响油水井开采作业，导致在生产过程中可能会出现腐蚀和结垢的现象。尤其到了油田开发的高含水期，因为油井含水量的升高，产出水矿化度严重，便会带来大量的二氧化碳、硫化氢以及氯离子等腐蚀性物质，这些物质混合在一起便会使油水井筒产生严重的腐蚀和结垢问题，影响开采系统的工作，也会造成输油输气系统管线及其设备的腐蚀结垢，对油田开采安全造成影响，最终给油田企业带来巨大经济损失。鉴于此，本文将对油水井筒腐蚀结构作用机理和形成原因进行分析，并在此基础上提出相关防垢除垢的工艺技术，希望对类似工程有一定借鉴参考意义。
关键词：油水井筒；腐蚀；结垢；防垢除垢
1油田油水井筒腐蚀结垢现状
金属的腐蚀是导致油田井筒发生腐蚀结构的最直接原因，当水中的矿化程度较高时水中便会出现大量的有溶解氧、二氧化碳等物质，使金属遭到严重腐蚀。此外，油井开采活动和加热炉活动也会使大量碳酸钙、碳酸镁等物质沉淀，从而引起油田井筒的腐蚀结垢。在含水率不高的阶段，油井的耐腐蚀性较高，而随之含水率的增大便会使油井和井下工具设备的金属表面发生严重的腐蚀，甚至出现油管泄漏、金属管断裂的问题。油井井下工具设备的腐蚀和油管腐蚀的作用机理相似，在出现游离水之后油井的腐蚀情况便会加剧，加上开采作业带来的机械摩擦，使油井筒腐蚀更加严重。从腐蚀现况来看，油水井腐蚀主要集中在有关于套管的腐蚀上，套管的内腐蚀比外腐蚀要严重得多。而出现油田油井结垢的问题，主要发生在含水量较高的油井中，结垢常见部位为井下油管的内壁、筛管和抽油泵、套管内部的位置，结垢严重时会使抽油杆被强行拉断。想要解决油田油水井腐蚀结垢的问题，首先应明确发生腐蚀和结垢的机理，然后找到具体原因，最后制定针对性的防护和治理方案。