钢铁和产液防腐研究治理思路

既然钢铁在产液中的腐蚀主要是电化学腐蚀,阳极、阴极、电解质和导电体是组成腐蚀电池的必要条件,那么从产液系统中去除这四个部分中的任何一个,腐蚀就会停止。因此,钢铁防腐研究应着手从以下几个方面进行:

　　设法将钢铁(导电体)与产液(电解质)隔离

　　钢铁和产液隔离就去除了腐蚀电池中的阳极和阴极,同时隔绝了氧气、二氧化碳、硫化氢、细菌及其它有害成分与金属表面的接触。主要方法是:采取向管线、容器内壁涂环氧树脂等防腐剂的办法,曾在新沟油田地面集输管线上广泛推广使用,并对防腐剂的成分及防腐工艺进行了不断改进,起到了一定的防腐效果,地面集输管线的使用年限有所延长。

　　改善钢铁材质

　　(1)在钢铁中加入具有防腐性能的材料并改进加工工艺,使钢铁活性降低,失去电子的能力减弱,从而达到腐蚀减慢的目的。2003年8月在B井试用C90油管,目前已正常生产一年多,检泵周期比以前延长300多天。

　　(2)将钢铁(导电体)换为绝缘体(玻璃钢)彻底去除腐蚀电池中的阳极和阴极,玻璃钢管线是绝缘体,其表面不易形成阳极和阴极,因此发生腐蚀的可能性大大减小。从2000年开始,新沟油田的单井集油管

　　线和集油干线陆续换为玻璃钢管线,污水处理管线、注水管线也换为玻璃钢管线,使用情况良好,未发现腐蚀穿孔现象,新沟油田地面集输管网腐蚀问题基本得到解决。下一步准备在新沟油田试用玻璃钢储罐、容器。

　　牺牲阳极的阴极保护法

　　钢铁腐蚀的实质是铁原子不断失去电子成为铁离子进入产液中。如果选用一种比铁活泼的金属与铁连在一起,则该金属就会先失去电子成为阳极,然后电子向钢铁移动,钢铁部位电子富集,成为阴极,铁原子无法再失去电子,钢铁腐蚀得到扼制。通常使用铅作为阳极,这种方法主要用于储罐、容器上,并和内涂层防腐法一起进行。新沟油田的储油罐、污水罐普遍使用该种方法,取得了较好的防腐效果。

　　外加电源的阴极保护法

　　通过外加电源,破坏腐蚀电池的阳极和阴极,使钢铁由阳极变为阴极,无法失去电子,从而达到防腐目的。由于自然条件和资金的限制,此方法尚未在新沟油田推广应用。

　　投加缓蚀剂法

　　此种方法主要用于油井井下管、杆、泵及其他井下工具的防腐,由于油井杆、管间的磨擦,采用内涂层进行防腐的油管和涂料抽油杆,其涂层容易脱落造成泵卡、泵堵,导致油井停产,在新沟油井上进行的内涂层防腐试验以失败告终;玻璃钢不耐磨,不能在油井管柱上使用;井下油套环形空间有限,外加阳极很快就会损耗殆尽,且腐蚀产物易造成地层堵塞,故牺牲阳极的阴极保护法也不可行;于是投加缓蚀剂法成为新沟油井首选的防腐方法。