一、腐蝕對石油開采產(chǎn)生的危害

1.1、背景

石油開采設備的腐蝕，夢能科技防腐專家認為：增加了石油開采的風險性， 而且一旦石油設備出現(xiàn)腐蝕的問題， 就會降低整體生產(chǎn)的效率， 無法保障石油生產(chǎn)的過程。機械腐蝕的問題，逐漸成為石油開采中的重要問題，直接降低了石油生產(chǎn)的安全性，不僅增加機械的運行負擔，更是潛在效益風險，必須有效的治理設備腐蝕問題，才能完善石油設備的生產(chǎn)過程。

1.2、石油開采設備腐蝕現(xiàn)象

石油設備的腐蝕表現(xiàn)有：局部腐蝕，不均勻的分布在石油機械上，腐蝕的面積小，但是腐蝕點的破壞性強，導致石油設備喪失性能，影響到石油機械系統(tǒng)的運行過程； （2）全面腐蝕，具有均勻的特征，石油機械腐蝕中，主要是以全面腐蝕為主，表層腐蝕面積大，相對局部腐蝕而言， 全面腐蝕的破壞程度低， 及時發(fā)現(xiàn)后實行防腐蝕處理，避免影響石油機械的外觀表現(xiàn)，同時抑制機械腐蝕的發(fā)展，降低石油開采機械設備的安全性。

二、石油開采設備的腐蝕原因

2.1、硫化物腐蝕石油開采設備

石油機械運行中， 面臨著硫化物的腐蝕干擾， 再加上原油本身含有的硫化物， 加劇了機械腐蝕的速度 [1]。硫化物與水反應， 產(chǎn)生酸性的硫化氫物質(zhì)，具有還原性特征，依附在石油機械的表層并腐蝕。

2.2、多硫化物腐蝕石油開采設備

多硫化物在石油機械內(nèi)，一旦發(fā)生腐蝕，就會產(chǎn)生多種硫化物，導致石油機械進入不穩(wěn)定的運行環(huán)境中。多硫化物腐蝕后的石油機械，暴露在空氣中，開始發(fā)生空氣氧化，加速了腐蝕的速度，不利于石油機械的正常運行，腐蝕部分的損害會越來越嚴重。

2.3、環(huán)烷酸腐蝕石油開采設備

石油內(nèi)，含有諸多環(huán)丙酸物質(zhì)，環(huán)丙酸屬于有機酸，化學特征明顯，與石油機械接觸后，特別是鐵質(zhì)材料的機械設備，會發(fā)生嚴重的腐蝕破壞。環(huán)丙酸對石油機械的腐蝕破壞，增加了石油設備的風險，導致石油機械處于高風險的運行過程內(nèi)，隨時都會出現(xiàn)危險。

三、石油開采工藝

3.1、什么是石油開采？

石油開采是指在有石油儲存的地方對石油進行挖掘、提取的行為。在開采石油的過程中，油氣從儲層流入井底，又從井底上升到井口的驅(qū)動方式。

石油是深埋在地下的流體礦物。最初人們把自然界產(chǎn)生的油狀液體礦物稱石油，把可燃氣體稱天然氣，把固態(tài)可燃油質(zhì)礦物稱瀝青。隨著對這些礦物研究的深入，認識到它們在組成上均屬烴類化合物，在成因上互有聯(lián)系,因此把它們統(tǒng)稱為石油。1983年9月第11次世界石油大會提出，石油是包括自然界中存在的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)烴類化合物以及少量雜質(zhì)組成的復雜混合物。所以石油開采也包括了天然氣開采。

石油工業(yè)機械設備主要有：鉆井設備、海洋石油平臺設備、抽油設備、清管設備、加熱設備等，我國大部分的石油中都含有較多的多硫化物，在石油的開采過程中，石油機械設備接觸到石油的時候容易被石油中的多硫化物腐蝕，然后在油田機械的表面產(chǎn)生多種多硫化物，在石油機械的運行過程中，這些多硫化物就會給石油機械帶來很多的不安定因素。此外，機械設備長期暴露在空氣中，空氣中的二氧化碳和水分就會和機械設備的腐蝕部分發(fā)生反應，醉終導致整個石油機械設備的腐蝕程度更加的嚴重。這種腐蝕現(xiàn)象主要是由石油產(chǎn)物中的雜質(zhì)造成的，這些雜質(zhì)的主要成分就是硫化物。硫化物能夠和石油中的水分進行化學反應，導致石油中大量硫化氫的產(chǎn)生，硫化氫具有還原性和酸性，從而對油田機械設備造成嚴重的腐蝕。此外，石油中還有大量的化學雜質(zhì)，這些雜質(zhì)也在很大程度上造成了對油田機械設備的腐蝕。

四、鉆井設備油漆防腐方案

石油鉆機:在石油鉆井中，帶動鉆具破碎巖石，向地下鉆進，鉆出規(guī)定深度的井眼，供采油機或采氣機獲取石油或天然氣。一部常用石油鉆機主要由動力機、傳動機、工作機及輔助設備組成。

一般有八大系統(tǒng)（起升系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、鉆井液循環(huán)系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動力驅(qū)動系統(tǒng)、鉆機底座、鉆機輔助設備系統(tǒng)），要具備起下鉆能力、旋轉(zhuǎn)鉆進能力、循環(huán)洗井能力。

其主要設備有：井架、天車、絞車、游動滑車、大鉤、轉(zhuǎn)盤、水龍頭（動力水龍頭）及鉆井泵（現(xiàn)場習慣上叫鉆機八大件）、動力機（柴油機、電動機、燃氣輪機）、聯(lián)動機、固相控制設備、井控設備等。

五、海洋石油鉆井平臺

海洋又可分為海和洋，洋的面積占海洋的90%，一般水深為2000～3000ｍ。經(jīng)過衛(wèi)星勘探結(jié)果，海底儲油量至少有250億噸，比陸地儲油量大3倍。自1947年在海底打出第一口油井以來，目前海洋石油年產(chǎn)量達6億多，占世界總產(chǎn)量的20%。開發(fā)海洋石油和天然氣資源已是必不可少的項目，所以近年來海洋石油鉆機平臺有了很大發(fā)展。目前，海洋石油鉆井平臺主要有自升式鉆井平臺(水深為10～90ｍ)、半潛式鉆井船(水深30～200ｍ)、浮式鉆井船(水深為30～600ｍ)等。

5.1、叢式井石油鉆機

利用叢式井開采石油和天然氣資源具有很好的經(jīng)濟效益，井場面積小，減少占用耕地。減少修筑公路和井場費用，單井成本可降低30%。叢式井可開采更大面積的油田，地面井口集中，便于采油和油井自動化管理，井底分布在不同開采油區(qū)。叢式井鉆井速度快、節(jié)約鉆機搬家拆裝時間，還可以提高石油產(chǎn)量。所以近年來世界各國均采用叢式井開發(fā)石油和天然氣資源。

叢式井石油鉆機是專門用于鉆叢式井的鉆機，主要特點是可在一個井場近距離(4～6ｍ)移動井位，鉆許多口叢式井。美國Ｐｏｏｌ公司生產(chǎn)4種規(guī)格叢式井石油鉆機，鉆機在導軌上移動，以改變井位。美國Ｇｉｌｄａ叢式井鉆井平臺，最多可鉆96口叢式井，是目前世界鉆井數(shù)量最多的平臺。

5.2、自升式鉆井平臺

到2010年，抗風能力強、可變載荷、全天候、懸臂式鉆井平臺將會有進一步擴大和發(fā)展。適合北極條件，耐低溫鉆井平臺也將會有一定的發(fā)展。自升式鉆井平臺將會采用更安全可靠的救生系統(tǒng)和防火系統(tǒng)、采用先進的通訊指揮與聯(lián)絡系統(tǒng)、采用各種預報和報警系統(tǒng)。此外，水深大于150ｍ或更深的自升式鉆井平臺也將會有一定的發(fā)展。

5.3、半潛式鉆井船

海洋石油勘探與開發(fā)向著深水域方向發(fā)展，所以半潛式鉆井船也將會進一步發(fā)展。到2010年，工作水深超過3000ｍ，可變載荷大于10000ｔ的半潛式鉆井船也將會有一定的發(fā)展。在半潛式鉆井船的結(jié)構(gòu)方面，將會增加總體安全性，可抵抗更大的海洋風暴。少立柱、少支點、無拉筋節(jié)點的箱形立柱以及用鑄造節(jié)點代替焊接節(jié)點等技術，將會在新建造的半潛式鉆井船上廣泛應用。

5.4、浮式鉆井船

到2010年，浮式鉆井船將進一步加大船體尺寸，提高貯存物資能力。將更加廣泛地采用動力定位系統(tǒng)。水深大于3000ｍ浮式鉆井船將會有一定的發(fā)展。進一步提高鉆井船的穩(wěn)定性。

5.5、其它鉆井平臺

到2010年，工作水深大于600ｍ順應式平臺將會有進一步的發(fā)展。工作水深大于2000ｍ張力腿平臺也將會有一定的發(fā)展。在嚴寒的北極地區(qū)或在厚冰地區(qū)海域鉆井平臺也將會有一定的發(fā)展。工作水深大于150ｍ?；炷粮∠涫姐@井平臺也將會有一定的應用和技術發(fā)展。

六、抽油設備

抽油機是開采石油的一種機器設備，俗稱“磕頭機”，通過加壓的辦法使石油出井。當抽油機上沖程時，油管彈性收縮向上運動，帶動機械解堵采油器向上運動，撞擊滑套產(chǎn)生振動；同時，正向單流閥關閉，變徑活塞總成封堵油當抽油機下沖程時，油管彈性伸長向下運動，帶動機械解堵采油器向下運動，撞擊滑套產(chǎn)生振動；同時，反向單流閥部分關閉，變徑活塞總成仍然封堵油套環(huán)形油道，使反向單流閥下方區(qū)域形成高壓區(qū)，這一運動又對地層內(nèi)的油流通道產(chǎn)生一種反向的沖擊力。

七、清管設備

7.1、工作原理

在欲作業(yè)的管道中，按作業(yè)的要求置入相應系列的清管器。清管器皮碗的外沿與管道內(nèi)壁彈性密封，用管輸介質(zhì)產(chǎn)生的壓差為動力，推動清管器沿管道運行。依靠清管器自身或其所帶機具所具有的刮削、沖刷作用來清除管道內(nèi)的結(jié)垢或沉積物。

八、加熱設備

8.1、加熱爐

由于我國原油大部分為“三高”原油,即高含蠟、高凝點、高粘度,因此管道加熱輸送工藝應用比較廣泛。加熱爐是加熱輸油管道的關鍵設備,也是能量轉(zhuǎn)換設備和主要的耗能設備。加熱爐應具備熱效率高、流動阻力小、能適應管道輸量變化、可長期安全運行等技術特點

加熱爐是將燃料燃燒產(chǎn)生的熱量傳給被加熱介質(zhì)而使其溫度升高的一種加熱設備。被廣泛應用于油氣集輸系統(tǒng)中，將原油、天然氣及其井產(chǎn)物加熱至工藝所要求的溫度，以便進行輸送、沉降、分離、脫水和初加工。

油氣集輸應用的加熱爐與其它行業(yè)的加熱爐相比，有許多特點，因此在設計及選用時應予以注意。

8.2、加熱爐分類

按基本結(jié)構(gòu)型式分類：管式加熱爐、立式圓筒形管式加熱爐、臥式圓筒形管式加熱爐、火筒式加熱爐、火筒式直接加熱爐、火筒式間接加熱爐。

按被加熱介質(zhì)種類分類：原油加熱爐、天然氣加熱爐、含水原油加熱爐、摻熱水加熱爐。

按使用燃料分類：燃油加熱爐、燃氣加熱爐、油氣兩用加熱爐 、按燃燒方式分類、負壓燃燒加熱爐、微正壓燃燒加熱爐。

按加熱爐在工藝過程中的作用分類：單井計量用加熱爐、熱化學沉降用加熱爐、電脫水用加熱爐、原油外輸加熱爐。

8.3、管式加熱爐工作原理

管式加熱爐是在爐內(nèi)設置一定數(shù)量的爐管，被加熱介質(zhì)在爐內(nèi)連續(xù)流過，通過爐管管壁將在燃燒室內(nèi)燃燒的燃料產(chǎn)生的熱量傳給被加熱介質(zhì)而使其溫度升高的一種爐型。

燃燒器將燃料噴入燃燒室內(nèi)燃燒，形成高溫火焰和煙氣。以輻射傳熱的形式將熱量傳給輻射爐管，使爐管內(nèi)介質(zhì)溫度升高，煙氣溫度下降。然后煙氣經(jīng)輻射室煙道進入對流室，以較高的速度掠過對流管束將熱量傳給爐管內(nèi)介質(zhì)，最后煙氣經(jīng)煙囪排入大氣。

管式加熱爐是一種火焰直接加熱的設備。它具有單臺熱負荷大、升溫速度快、加熱溫度高、不需中間傳熱介質(zhì)、耗鋼少等優(yōu)點。它被廣泛地應用于聯(lián)合站、油庫及長輸管道加熱站。

油田目前應用較多的為臥式圓筒形管式加熱爐。管道設計院已有系列設計，其負荷為1000kW、1600kW、2500kW、4000kW、5000kW。其中油田常用的規(guī)格為1000kW、1600kW及2500kW三種。該系列加熱爐以燃油為主，采用輕型快裝結(jié)構(gòu)，工廠預制，整體及分段運輸。該系列加熱爐設計熱效率為85～88％。

8.4、火筒式加熱爐工作原理

火筒式加熱爐是為滿足油田特殊需要而設計的一種專用加熱設備。它可分為直接加熱（即一般講的“火筒爐”）和間接加熱（即“水套爐”）兩種。

火筒爐與水套爐在結(jié)構(gòu)上的不同之處是火筒爐沒有盤管，被加熱介質(zhì)直接進入殼體由火筒煙管對其進行直接加熱。

九、夢能油漆防腐配套

防腐漆對于鋼結(jié)構(gòu)的防腐、防銹作用，不僅跟油漆本身特性有關，而且跟油漆的干膜厚度相關。IS012944根據(jù)腐蝕因數(shù)的不同，分別劃分了不同的腐蝕環(huán)境，以及不同的腐蝕環(huán)境下，鋼結(jié)構(gòu)防腐漆的漆膜厚度。

IS012944對自然腐蝕環(huán)境的劃分及典型實例：

9.1、碳鋼類戶外油漆防腐新建配套

9.2、碳鋼類戶外油漆防腐維修配套

9.3、埋地管道外壁埋地油漆防腐新建/維修配套

9.5、埋地管道內(nèi)壁埋地油漆防腐新建/維修配套

9.6、露天管道油漆防腐新建配套

9.7、露天管道油漆防腐維修配套

9.8、耐高溫油漆防腐新建、維修配套