油田集輸管道穿孔特征與成因探討

趙國剛

【摘 要】油田開采中，集輸設(shè)備的維護管理是非常重要的一部分工作，其中要屬油水管線的地面維護工作最具代表性?，F(xiàn)階段，國內(nèi)油田大都已經(jīng)進入了高含水期，采出液的性質(zhì)也在日漸復雜，由此而造成的頻繁穿孔不僅會給生產(chǎn)管理帶來極大的難度，也會帶來極大的經(jīng)濟浪費。因此我們需要進一步明確油田集輸管道穿孔的特征及成因，并制定出相應的防范措施。下文中筆者對此類問題進行了總結(jié)探究，希望對進一步推進相關(guān)工作的優(yōu)化落實有所啟示。

【關(guān)鍵詞】油田；集輸管道；穿孔；特征；成因

油田集輸管道穿孔腐蝕主要是由于化學腐蝕，由于化學腐蝕而造成的頻繁穿孔將會影響到其使用壽命。具體來說，其穿孔特征以及成因主要體現(xiàn)在以下方面：

一、穿孔特征

1、管道類型與穿孔頻次存在關(guān)聯(lián)

日常生產(chǎn)中，摻水管道與集油管道存在較高的穿孔頻次，且摻水管道的穿孔頻次要略高于集油管道。從輸送的介質(zhì)層面分析，摻水管道介質(zhì)與集油管道的介質(zhì)相比有著較強的腐蝕性，集油管道內(nèi)部大都有摻水伴熱，因此比摻水管道內(nèi)的離子含量要高，加之套管伴生氣的存在，會進一步降低油田集輸管道的運輸壓力。多重因素的共同作用下，介質(zhì)流態(tài)最終會由平流狀態(tài)轉(zhuǎn)化為紊流狀態(tài)，物理沖擊作用將得到極大強化，在此基礎(chǔ)上長時間的管道堵塞也會影響到其內(nèi)部化學以及物理環(huán)境的穩(wěn)定性，管道內(nèi)部的酸堿平衡以及氧化性均會造成不同程度的破壞。集油管道的穿孔比例將會因此而大幅度增加。

老管道與新管道相比，穿孔次數(shù)和穿孔類型要更加豐富。老管道內(nèi)壁會由于管道堵塞和常規(guī)生產(chǎn)性作業(yè)產(chǎn)生大量的噬鐵—厭氧性細菌并形成結(jié)垢。加之多次焊接作業(yè)已管道內(nèi)壁的工藝流程以及保護層遭到了破壞，便會加大管道與鋪設(shè)地類環(huán)境的接觸比表面積，再由于受到雨水腐蝕、環(huán)境PH值等因素變化的影響，其實際腐蝕作用將會進一步加劇，所以管道穿孔的頻次將會得到極大提高。

2、季節(jié)性

根據(jù)相關(guān)油田的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析我們可以得到如下信息：管道穿孔這一現(xiàn)象多發(fā)生冷暖季節(jié)交替的季節(jié)，有一定的規(guī)律可循。大慶油田年溫差最大可達60℃左右，并且會在冬春、秋冬間呈擴大的態(tài)勢，受熱脹冷縮的影響石油傳輸管道處于特殊作業(yè)狀態(tài)，極容易因為金屬疲勞出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。

3、集中性

現(xiàn)如今大多數(shù)的油田管道焊接作業(yè)在開工之前或完工之后并沒有進行超聲波無損檢測，因此多存在焊接質(zhì)量不佳，出現(xiàn)氣孔或是砂眼等情況。與此同時因為焊條和管道金屬的活性有著明顯的差別，很容易在焊縫處出現(xiàn)原電池腐蝕油田管道的情況，再加上管道自身質(zhì)量問題以及外部因素共同作用，管道焊接口裂縫處多出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象，影響石油的正常運輸。

二、油田集輸管道穿孔的成因及對策分析

1、集輸管線的腐蝕多發(fā)生于管線底部

因為輸送介質(zhì)以及含沙量等因素的影響，油田集輸管線的腐蝕大都發(fā)生在管線底部。首先集輸系統(tǒng)輸送的介質(zhì)主要是原油、天然氣、水和其他物質(zhì)構(gòu)成的混合物，在管道內(nèi)環(huán)境中原油以及天然氣的腐蝕性是最小的，而純炭烴化合物則沒有腐蝕性，水的腐蝕性最大。在這里需要強調(diào)的是，與水相比，采油污水的腐蝕性較為穩(wěn)定，且不會因為外界環(huán)境的變化而產(chǎn)生的波動較小。通過對油田污水水質(zhì)進行分析我們可以明確其腐蝕性的原因，并在此基礎(chǔ)上針對管道穿孔采取相應的防范措施。此外，溫度對腐蝕的影響我們也同樣不能忽視，綜合相關(guān)數(shù)據(jù)分析，油田集輸管道內(nèi)環(huán)境中的溫度每升高10℃，那么管道內(nèi)物質(zhì)對管道產(chǎn)生腐蝕作用的速度便會增加一倍?，F(xiàn)如今，油田采出液含沙量的體積比早已超過了0.04%，所以在采用過程中會對管道內(nèi)部造成相對嚴重的磨損，這也是管道腐蝕多發(fā)生于管道地步的原因。

2、外部腐蝕是造成管道穿孔的主要原因

①外腐蝕影響。因管道外防腐材料破壞而形成的外部腐蝕是造成管道腐蝕穿孔的主要原因。油田集輸官網(wǎng)的外防腐材料采用的均是石油瀝青防腐，該種材料的質(zhì)量好壞也將直接影響石油管線的使用壽命。

②外腐蝕層施工質(zhì)量對其造成的影響。通常情況下，外腐蝕層施工是需要在其外部纏繞聚乙烯工藝薄膜，這一舉措可以避免細菌對石油管線造成的侵蝕，進而延緩瀝青老化，對管道也能夠在一定程度上起到腐蝕作用，進而避免由于腐蝕造成的穿孔。但結(jié)合實際工作現(xiàn)狀分析，在管線修補完成之后因為趕工期或其他因素的影響，極易對這項工作造成疏漏，今后需酌情對其優(yōu)化完善。

③防腐層與管材表面結(jié)合不牢。很多集輸管道在防腐工作開展之前沒有進行徹底的除銹工作，導致管道補口上有沙土和油垢，或是防腐材料選擇不當?shù)纫蛩?，都使得瀝青與管材表面粘結(jié)不牢固，致使集輸管道出現(xiàn)嚴重的腐蝕現(xiàn)象。

【總結(jié)】由于腐蝕而造成的油田集輸管道穿孔已經(jīng)成為了影響油田正常生產(chǎn)的主要原因，我們需要在明確其特征以及成因的前提下制定出相應的優(yōu)化措施，從而在國內(nèi)石油行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期降低這類問題的影響，提高生產(chǎn)效率。目前，國內(nèi)油田大都已經(jīng)進入了高含水期，采出液的成分也在日漸復雜化，因此需要提高對這部分工作的關(guān)注度。上文中筆者對此進行了分析探究，希望對進一步推進相關(guān)工作的優(yōu)化落實有所啟示。

（作者單位：大慶油田有限責任公司第一采油廠第六油礦）