掺水集油工艺管网防腐技术研究与应用

掺水集油工艺管网防腐技术研究与应用

刘凤华

中石化江汉油田分公司清河采油厂 山东 寿光 262714

        摘 要：稠油油田开采过程中，常采掺污水生产的集油工艺，该工艺存在钢制管线腐蚀穿孔严重，严重制约着油田的正常生产。八面河油田应用钢制管线内衬防腐、非金属管线及计量间钢制管线内衬法兰连接技术，彻底消除了稠油开采中地面集油管网腐蚀穿孔严重问题，实现了掺水集油高效运行，满足了生产需要。

        关键词：稠油；污水；内衬；非金属管线；法兰

        目前国内大多数油田为稠油、特稠油油藏，稠油油田开采中采用节能的掺水集油工艺，为达到节能和充分发挥破乳效果，掺水集油工艺中采取掺升温污水的方式，利用污水余热，达到节能目的。深南油田污水矿化度高、升温后腐蚀性增强，掺水集油工艺投产运行一年钢制管线出现腐蚀穿孔频繁问题，严重影响油井生产时率，油田集油管线日常维修工作量增大。为解决管线腐蚀穿孔频繁问题，各油气单位采取不同的技术措施，但不同稠油油田由于所处地理位置，油品物性及周围环境不同，导致没有一项处理技术可以让人们一劳永逸，全面适应所有油田开发要求。因此，各油气单位还在不断寻找和尝试适合本油田的新途径。本文以八面河油田为例，介绍、分析非金属管线及钢制管线法兰连接技术在掺水集油工艺中防腐研究与应用。

        1 技术背景

        钢制管线内衬技术解决了污水腐蚀问题，但存在一定的技术缺陷，管线连头焊接处造成局部内涂层破坏，造成管线腐蚀穿孔。钢制管线在掺水阀组间弯头、三通多，焊接点多，内衬效果不理想。单井及集油干线采油非金属管线外加计量阀组件采用钢制管线内衬法兰连接技术彻底消除掺水集油工艺腐蚀问题，实现稠油掺水低能耗高效开发。

        2 工艺方案设计

        2.1 工艺设计思路

       油田地面建有9座掺水计量间，日掺水量量1400m3，掺污水为就近接转站供给，掺水温度58℃，污水腐蚀速率1.52mm/a，按照行业标准SY/T 0087.2《钢质管道及储罐腐蚀评价标准 埋地钢质管道内腐蚀直接评价》当管线平均壁厚达减少到10%时为严重腐蚀，深南油田钢制管线年腐蚀厚度达到30%。钢制管线直接铺设无法满足生产需要。对掺水工艺采取加缓蚀剂的措施生产成本高，企业无法接受。计量阀组间采用非金属管线存在三通管线较多、仪表多、阀门多、施工难度大、维修困难的问题。

        采用非金属管线连接头，为保证稠油油藏掺水集油工艺的低能耗，减少管线穿孔对环境污染，提高油田生产时率，保证油田高效开发，深南油田地面集输工艺：单井及集油干线非金属管线+计量阀组件钢制管线内衬法兰连接技术，实现深南油田高效开发。实现了稠油油藏的低能耗高效集输。

        2.2 工艺技术原理

        针对油田地面集输参数，单井及集油干线选择合适的非金属管线，非金属管线耐温65℃，承压2.5MPa。非金属管材防腐性质：非金属管线目前油田多采用玻璃钢、钢塑管、钢骨架塑料管、塑料合金复合管。通过管材的耐温、耐压、流变性、保温性特征实验，结合深南油田地理环境，地表水较浅的特性，深南油田掺水集油工艺采用塑料合金复合管。塑料合金复合管特性管线外加增强层不饱和树脂和玻璃纤维通过特殊工艺缠绕而成，最该可承受高达压力32MPa。该层起到外防腐及保护管材的作用。内衬层由塑料合金（PVC、CPVC、CPE 等材料共混）拉制而成。起到防渗、防腐、耐磨、耐冲击、韧性好、内表面光滑，流体阻力低、不结垢、沿程摩阻小、能耗少。直接采用螺纹管箍连接，连接件（管件）材质为45#钢，加工制成后具有高强度。安装管道时仅需转动活动螺母即可快速完成连接，不同于以往非金属管道承插式或死螺纹连接（安装时需要旋转管材），这样具有简单方便，可靠性高，便于维修等特点。

        计量间钢制管线采用内衬防腐，管线内衬防腐时预留温度采集点、压力采集点、内衬管线提前预制，所有连接点采用法兰连接技术，彻底消除了焊接对内衬涂料的破坏，确保管材内衬防腐效果。

        2.3 现场应用

        油田该区块110口单井采油井采用塑料合金复合管，单井掺水温度58℃，单井掺水量至综合含水85%，单井回压. 9座计量间应用钢制管线内衬法兰连接技术，投产运行2年无腐蚀穿孔现场，生产平稳高效。

        3 应用效果

       油田110口采油井采用塑料合金复合管投产运行2年，系统运行平稳，管网除人为破坏外无腐蚀穿孔问题。单井回压

        4 结论与建议

        ①掺水集油工艺的稠油油田，污水腐蚀速率高，油田单井采用非金属管材，解决单井腐蚀问题；②掺水集油干线采用非金属管线实现了整个掺水系统的压力等级相同；③油田实施后，实现了节能和消除了管线腐蚀穿孔，减少了对环境污染，年节约燃气4000方，年减少油田腐蚀穿孔56次。节能环保效果显著；④该工艺实现了稠油开采的低能耗运行，生产运行成本低，后期维修成本低，实现了稠油油藏地面集输的低能耗运行；⑤计量间钢制管线内衬防腐、法兰连接技术、实现了内衬技术在防腐技术领域的拓展，彻底消除钢制管线焊接时破坏防腐层的短板，有很大的推广实施意义，应用前景广阔。

        参考文献：

        [1]窦勤光.油气储运过程管道防腐问题探讨[J].科学中国人，2015（06）.

        [2]易冬蕊.微生物污水处理技术的应用[J].石油化工腐蚀与防护，2013，30（5）.