管线清垢及防腐应用与评价2课件

1、多元复合物理清垢及HCC型内防腐技术试验及应用第三采油厂采油工艺研究所2012年1月前 言 管线是油田集输、注水过程中不可缺少的关键器材，随着油田勘探开发面积的增加、开采时间的增长，原油含水不断上升、注水水质不断恶化，管线结垢、腐蚀日益严重，因结垢腐蚀造成的管线报废更换数量逐年增加，费用逐年增长，因此管线清垢防腐工艺成为油田发展需要解决的一项重要技术。汇 报 提 纲第二部分:HCC型管线防腐工艺介绍及评价 第一部分:物理管线清垢工艺介绍及评价一、 管线清垢现状 由于进入开发中后期原油含水逐步上升，污水回注量逐年增加造成管线结垢现象日益加剧，造成能耗上升、管线报废量增大。一、 管线清垢现状1、管

2、线结垢机理：在管道中大量出现的油田垢,其成份大体上可以分为盐类垢、腐蚀垢及泥沙等沉积垢。经过多方探索试验研究，初步形成了油田结垢机理的相关理论： 流体不配伍理论 生产压差过大论 热力学条件变化理论 固液界面压力场吸附理论类别原理存在问题化学清垢根据垢层的化学成分，选用合适的酸类化学剂进行溶解除垢 工艺复杂；管线易损坏，易造成环境污染；清垢时间长；施工成本高；高压水喷射清垢利用柱塞泵产生的高压水经过特殊喷嘴喷向垢层，达到清垢效果装机容量大；耗水多，终端水处理困难；无法快速安全排垢；机械清垢管线投放强力清垢器由于清管器为直线运动，要清理干净管内垢层一般需56遍，甚至多达10遍，清管效率低，质量差。

3、 一、管线清垢现状 2、管线清垢工艺：目前油田常用清垢方法分为三类：一是化学清垢；二是高压水喷射清垢；三是机械清垢。化学清垢工艺在采油三厂使用最广泛。 1、原理：清洗仪器在水力推动下旋转行进，水流自尾翼压入内振系统，猛烈收缩又急剧膨胀，在清洗仪器周围形成爆破性冲击射流，击打前方的管垢，然后与清洗下来的垢末一道汇聚成湍流，向前窜动，直达排污口。二、物理清垢技术清洗仪实物图 安装射流喷嘴安装内振系统二、物理清垢技术化学清垢多元复合物理清垢安全过程危险，易产生有毒气体物理方式清垢，不产生有害气体可操作需要长时间停产，影响生产清垢速度非常快，停产时间短，用时10-15分/km副作用易腐蚀管道不伤害管壁

4、环保废弃酸液及管垢处理不当会污染环境排出的污物仅为管垢，不会形成二次污染物理清垢与化学清垢的优势对比： 2、优势：其它优势 （1）无距离限制：对于满足施工条件的管线，无论有多长，都能够适应； （2）不会发生灌肠现象：清垢器采用先进的液气压脉动冲击设备，击打下来的管垢固体颗粒，与绿豆粒大小相似； （3）不会出现超压作业：管线清洗所需压力绝不会超过管道厂家规定的压力； （4）保护管道：对于腐蚀严重的管道，可留下任意厚度的管垢，以保证承压能力；二、物理清垢技术现场应用 1、施工设备： 作业区：水泥车、水罐车； 施工方：物理清垢仪器、操作人员。 2、施工准备： 作业区：对所清垢管线进行放空扫线； 施工

5、方：了解管线管径、走向、结垢类型、结垢程度。二、物理清垢技术 3、施工费用： 二、物理清垢技术现场应用 2011年胡尖山管线物理清垢对比表 4、应用效果： 2011年理清垢技术在我厂胡尖山、新寨、油房庄、吴起作业区进行了试验应用。 2011年新寨管线物理清垢对比表 由效果对比表可以看出，物理清垢效果明显，管线压损明显减小。 5、存在问题： 1、管线结垢较坚硬清垢仪器不易清理，垢片坚硬易造成清理仪器卡死。例如：贝锶垢硬度高，不易清理，油坊庄姚014-28、定83-2清垢时出现管线堵死情况。 2、管线结垢严重，清理仪器不易清理，易造成垢片在管线内堆积，将管线堵死清垢器无法通过。旗102管线清垢过程

6、中卡死。 3、清洗仪器卡堵后不易判断卡点，解堵困难。二、物理清垢技术现场应用三、物理清垢的认识及建议1、物理清垢对结垢油管线清理具有一定效果，降低压损 2、物理清垢对水管线清垢技术不够成熟，无法达到预期效果易造成管线堵死。3、改善物理清垢对管径的要求与管壁结垢厚度的要求。4、对管线清垢过程中出现卡堵现象的解卡技术需要提高。汇 报 提 纲第二部分:HCC型管线防腐工艺介绍及评价 第一部分：管线物理清垢工艺介绍及评价一. 管线腐蚀分类 1. 应力腐蚀：金属管线在拉应力与介质的共同作用下引起的腐蚀； 2、磨损腐蚀：介质与金属管材相对运动速度大引起的腐蚀；弯头，弯管； 3、细菌腐蚀：在细菌繁殖活动参与

7、下发生的腐蚀；主要细菌为硫酸盐还原菌、铁细菌、硫氧化菌等；水管线使用1个月后被硫酸盐还原菌腐蚀情况油管线腐蚀情况二.管线腐蚀现状： 防腐：目前多数管线应用EP 防腐工艺。EP系列防腐涂料在供、注水过程中对管道起到了很好的保护作用，其粘接性能好，能耐一定的腐蚀环境。优点缺点1.防腐性能较普通防腐材料突出1.涂层薄，一般为200-260um2.耐高压2.力学性能差、耐磨性能差3.涂层厚度均匀4.操作简便易行5.施工条件较为宽松 全厂因为管线腐蚀原因，2009-2011年共更换管线59.6万米。三.HCC纤维复合防腐内衬工艺 1、组份： HCC纤维增强复合防腐内衬是以防腐性能优异的双酚F环氧树脂为基

8、体树脂，有机纤维为增强体，所以其表现出的防腐、力学性能都很优异，在严苛的酸、碱、盐腐蚀环境下可长期使用。 2、施工程序：采用在线喷砂与风送内挤涂管道内防腐技术。 该技术是一种连贯式、无漏点防腐保护方式，使整个管道得到一个完整良好的保护。3、性能特点 防腐性能：符合GB/T1763 、GB/T1733(乙法) 、 GB/T1771 、SY/T0442检测1耐化学稳定性（90d）（干膜厚度=500m）10%NaOH防腐层完整、无起泡、无脱落、几乎无质量损失10%H2SO43%NaCl2耐含油污水（100，1000h）（干膜厚度=500m）防腐层完整、无起泡、无脱落、几乎无质量损失3耐盐雾性（500

9、h）（干膜厚度=500m）通过4耐原油（80，30d）（干膜厚度=500m）防腐层完整、无起泡、无脱落、几乎无质量损失三.HCC纤维复合防腐内衬工艺 力学性能：引入纤维体系有效改变了传统防腐涂料的力学性能。1拉伸强度（MPa）18GB/T 1447-20052压缩强度（MPa）60GB/T 1448-20053简支梁式冲击强度 （KJ*m-2）2.3GB/T 1451-20054冲压式剪切强度 （MPa）30GB/T 1450.2-2005 5巴氏硬度(60/h) 40GB/T3854 -20056耐酸碱弯曲强度保留率( %)95GB/T3857 -19877耐温弯曲强度保留率（-20/60）

10、 95%GB/T 9979-88 3、性能特点三.HCC纤维复合防腐内衬工艺普通涂料HCC型防腐内涂体系大量溶剂，对体系的性能影响较大不含溶剂、无挥发成分，性能无缺陷环保/通过安全环保评测安全易燃、易爆，存在较大安全隐患优良的阻燃性、耐磨性、抗静电;消除了施工安全隐患；三.HCC纤维复合防腐内衬工艺3、性能特点 安全环保性能：具有更高的安全环保性能； 1、施工设备： 作业区：水泥车、水罐车； 施工方：物理清垢仪器、操作人员。 2、施工准备： 作业区：对所清垢管线进行放空扫线； 施工方：了解管线管径、走向、结垢类型、结垢程度。三.HCC纤维复合防腐内衬工艺 定76-10井组至油七转原油管线200

11、5年投用，该井组原油含水达70%，2008年时因腐蚀结垢造成管线频繁破损，平均每月进行焊补一次，08年11月对该管线进行了HCC内防腐处理。5、效果评价三.HCC纤维复合防腐内衬工艺清洗前腐蚀情况清洗后管壁情况，腐蚀坑点密集。 截止目前我厂在胡尖山、油房庄、盘古梁作业区使用了HCC管线内防腐共计，共计11300米，经现场试验观察防腐效果良好。 2011年HCC管线内防腐工作量统计表三.HCC纤维复合防腐内衬工艺4、现场应用 5、效果评价三.HCC纤维复合防腐内衬工艺喷砂除锈后管壁情况。施工完成后情况：表面平整光滑。施工完成后做预置短接观察后期使用效果 2011年6月29日对定76-10井组混合

12、管线的预埋短接取出观察效果。5、效果评价三.HCC纤维复合防腐内衬工艺 定76-10井组自08年做HCC内防腐至今三年，预埋短接取出后未发现有明显腐蚀点出现，三年未出现破损现象，防腐效果十分明显。 以60 x3.5管线为例，通过投产及维护的成本与预期效果对比，管线内防腐可以大大延长管线使用寿命，从而降低成本投入 6、施工费用： 1、管线HCC内防腐费用：新管线115元/m2，旧管线在新管线单价基础上增加10%,即126.5元/m2。 2、油管线前期处理需我厂提供锅炉车清洗管线，预计每条1000/条。三.HCC纤维复合防腐内衬工艺 7、成本及效益： 7、存在问题： 1、管线HCC内防腐在进行内挤涂时对管线焊接口要求严格，如管线焊接焊疤过重易导致内涂仪器无法通过，造成卡死。 2、对老管线（油管线）进行内涂时对管线的清洁程度要求严格、需将管壁油污清洗干净，避免防腐层脱落。 3、对老管线（水管线）进行内涂时，无良好清垢技术对管线进行彻底清垢，管线内壁因腐蚀造成凹凸不平，致使防腐层不均匀。 4、施工技术规范不严格、出现管线投用后防腐层脱落造成管线堵现象。 5、防腐材料耐高温性低，在管线出现破损维护时焊补位置防腐层因高温而脱落，造成破损段防腐失效。 6、施工设备对场地有一定限制，施工车如在管线一端周围40m无法停靠便不能进行内涂施工。三.HCC纤