油气田日常生产中会产生含有大量杂质的污水,水中含有氯离子、二氧化碳、硫化氢、溶解氧、细菌等腐蚀介质,会对金属设备和管道产生腐蚀;另外,最近几年各油气田天然气产量不断增加,天然气中的二氧化碳、硫化氢等腐蚀介质对设备的腐蚀危害也日益严重。在日常生产中,如果不对设备的腐蚀过程进行监测,不了解设备的腐蚀状态,对设备腐蚀造成的安全隐患就不能进行科学的、有预见性的判断,大大增加了安全事故发生的可能性。
油气田管线中,腐蚀监测内容一般包括有:(1)腐蚀速度,失重法或电阻探针数据;(2)工况工艺参数,介质的温度、压力、流速等;(3)介质的组分分析(腐蚀因素的确定),总矿化度、水型、pH值、总铁(Fe2+、Fe3+)、溶解氧、二氧化碳、硫化氢、SRB、TGB、气体组份等;(4)腐蚀产物,确定腐蚀形态,腐蚀程度。
选择监测技术的基本原则如下:对于油气水系统介质生产部位,一般采用失重技术+电阻探针联合监测,其中失重法为最常用最可靠的腐蚀监测技术;对于高含硫介质直管段,除失重技术+电阻探针技术外,另可采用氢探针进行监测;对于高含硫介质弯头、焊缝、三通等特殊部位,可采用FSM技术监测。对于冷却循环水和过滤后水等介质管段,快速评价时可采用线性极化探针法。
油气管线最初设计的基本依据是现场腐蚀最苛刻、最能代表现场介质腐蚀性。腐蚀监测点的设置应遵循“区域性、代表性和系统性”原则。“区域性”是指某一个区块或某一个油田;“代表性”是指在生产系统中能达到以点代面的目的;“系统性”是指围绕和贯穿整个油田生产系统的各个环节,形成一套系统化的腐蚀监测网络,有效评价整个生产系统腐蚀状况。
地面监测系统中,高压部分一般在设备检修时(或建设时同步)安装;低压部分采用“便携式带压开孔器”实现油气水系统带压开孔。油气水井筒监测系统中,一般采用井筒挂环,井筒数据的采集采用“井下挂环器”,可实现不同层位(不同深度、不同温度)油管及油套环形空间真实的腐蚀状况,找出主要的腐蚀因素,判断腐蚀机理,提出针对性的防腐措施。也可采用丢手挂环,在上面安装油管内外挂环,下到设计深度,完成监测。