地下深层石油管道涂料的研究与应用

    张驰1,刘宪华1,张朝军2

    (1.深圳华虹吉安涂装科技有限公司,广东深圳518110;2.新疆克拉玛依油田科能防腐公司,新疆克拉玛依834000)

    摘要:地下深层石油管道所受到的腐蚀是多种因素综合作用的结果,腐蚀严重,防护困难,损失巨大。通过导入纳米技术对航天工业所使用的高分子聚合物进行复合改性的研究,开发出适用于地下深层原油及天然气采输管道所需要的高硬度耐磨蚀、耐高温高压热蒸气渗透腐蚀、耐沾污不积垢等高性能的防护涂料,经在新疆克拉玛依油田应用试验,获得了满意的效果,为地下高含硫量油气开采设备提供了良好的保护。

    关键词:深井石油管道(柱);纳米杂化基体树脂;纳米瓷膜涂料(石油气田管道用特种涂料);涂装工艺

    0引言

    对地下几千米深的原油或天然气的开采,地质情况和腐蚀介质的成分非常复杂,由于高温(80～150℃)及高压(>3MPa)热蒸气的强力渗透作用,加之原油及污水中的各类腐蚀介质(如SO2-4、NO-3、Cl-、CN-、Ba+、Ca+等)和有害细菌的侵蚀,加速了油气井下管柱、管道和地上输油、输气管线、容器贮罐的化学腐蚀和沉积结垢,不但缩短了开采设备的使用寿命,造成油气田开采成本增高,并且严重影响企业的正常生产。如何有效解决地下原油开采所造成的钢制管道的腐蚀,成为当今世界缓解原油危机、加速能源工业发展的难题。

    为攻克这一难题,各国都在努力研究各种解决办法。例如,含钛聚合物涂料、金属热喷涂热浸镀、合金渗镀表面处理、合金化纳米复合涂层等技术的应用,对油气田开采用管道设施和生产贮运设备的保护,均起到了积极有效的作用,延长了设备的使用寿命,降低了生产维修成本,提高了企业的经济效益,有力地促进了石油工业的蓬勃发展。

    本研究采用纳米复合改性高聚物技术制备纳米瓷膜特种涂料,在油田采油管道防腐蚀试验中获得成功的应用,有效防止了高温高压水蒸汽的强渗透腐蚀,涂层在恶劣环境条件下耐各种化学介质的腐蚀、高压气体和泥砂石流的冲刷磨蚀,防止各种杂质粒子的沉积结垢现象,起到了提高原油、天然气采输管道的使用寿命和效率,达到了降低成本提高效益的目的。

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