赵宗和

大庆油田有限责任公司第二采油厂

油田的储量随开采年限增加逐年下降，以气补油、以气代油是解决我国未来石油短缺的有效方法，也是未来国家油气田发展的重要方向。大庆长垣老区油田产生的伴生气是大庆迈向百年油田的重要能源组成部分。

在老区油田的伴生气集输工艺中，以埋地金属管道输送方式应用最为广泛。当前，集气埋地管道的防腐大多采取外防腐层及阴极保护措施[1-3]，由于伴生气中含有微量CO2、H2S，集输气管道服役寿命受到极大影响。如何提高埋地管道耐蚀性能，延长服役寿命是当前集气管道面临的重要挑战。

以萨南油田为例，现有集输气管道共423 km，其中高后果区管道长度为33.4%，2019年，管道失效次数达80 余次，全年穿孔率0.19 km-1，严重影响生产安全。表1为长垣老区油田集气管道所用外防腐方法。

表1 长垣老区油田集气管道保温防腐层常用做法Tab.1 Common practice of thermal insulation and anti-corrosion coating for gas gathering pipeline in old blocks of Changyuan Oilfield

1 腐蚀机理分析

1.1 外腐蚀

老区油田集气管道所处土地类型多为草地、农田和低洼沼泽地。以大庆油田萨南开发区为例，通过四极法测得集气管道路径土壤电阻率为14.38～30.7 Ω·m，碳钢腐蚀挂片埋地测试发现，碳钢平均腐蚀速率为5.14～6.37 g/mm2·a。根据碳钢腐蚀程度评价土壤腐蚀性，萨南开发区处于中度腐蚀区（表2）。

表2 土壤腐蚀性等级Tab.2 Soil corrosivity grade

由于土壤中大量微生物如硫氧化菌等好氧性细菌的存在，同时土壤中水分含量较多，因此会有部分氧溶解于水中。当集输气管道外防腐层破损时，基体外表面直接与土壤接触，由于外界环境的不均匀性，且有溶解氧的存在，管线基体与土壤间形成微观原电池，并发生原电池反应，加速基体外表面腐蚀。……