2025-11-25 13:15:00

阅读量： 2025-11-25 13:15:00

耐H2S髙压原油软管开发：高含硫油田防腐对策研究

**前言**：随着能源需求的不断增长，高硫油田的开发越来越受到重视。但是，H2S的诞生对石油软管和其它设备导致了重要腐蚀，危及油田的安全生产和运行。文中深入分析了耐H2S髙压原油软管的研发和高硫油田的防腐对策。

**一、序言**

高硫油田能源需求丰富，但带有氯化氢(H2)S）它具有极强的腐蚀性，给石油开采设备带来很多磨练。原油软管做为燃气输送的重要构成部分，在高硫含量中的耐用性至关重要。开发耐H2S髙压原油软管，研究高效的防腐对策，对保证高硫油田的高效安全发展具有重要意义。

**二、H2S对石油软管的腐蚀原理**

(1)电化学腐蚀

H2S在水溶液水解，造成HS和S2离子。这类离子会和金属表面造成电化学腐蚀，使金属表面造成腐蚀物质膜。但是，这类膜通常不致密，不能有效地防止进一步的腐蚀，造成金属慢慢被腐蚀。

(2)氢脆现象

氢原子在H2S腐蚀过程中产生，部分氢原子渗入金属晶格，减少金属韧性延展性，造成氢脆。这使得原油软管在高压下更容易开裂，严重危及使用寿命和安全性。

**三、耐H2S髙压原油软管开发要点**

(1)材料类型

针对耐H2S髙压原油软管的里层，可以考虑耐腐蚀性强的碳钢，如铬钼钢。铬钼钢里的铬可在金属表面造成致密的氧化膜，避免H2S的进一步腐蚀；钼能提高钢的强度和耐腐蚀性。

1. 金属材料

   表面可采取氢化丁腈橡胶等高性能塑胶材料（HNBR）。HNBR具有优良的耐油性、耐老化性和耐溶剂腐蚀性，能有效抵御外界因素对软管的腐蚀，具有较好的柔韧性和抗压性，确保软管在复杂环境下正常启动。

   (2)制作工艺

   1. 非金属材料

      采用先进复合技术将金属层与非金属层紧密联系起来，确保各层之间有较好的粘合力。比如，依据压合复合技术，金属和塑胶在高温高压环境里完全融合，形成稳定的复合结构，提升软管的综合性能。

      1. 复合工艺

         在软管成形环节中，应严格控制加工参数，保证软管的尺寸精度和表面品质。挑选精密挤压加工工艺，保证软管内径和外径符合设计要求，表面光洁，减少表面缺点造成的腐蚀风险。

         **四、高硫油田防腐对策**

         （1）脱硫剂的应用

         脱硫剂是一种能有效抑制金属腐蚀的化学物质。在高硫油田的生产过程中，向油井和输送管引入适宜的脱硫剂，可在金属表面形成保护膜，避免H2S与金属触碰，从而缓解腐蚀速率。在挑选脱硫剂时，应依据油田的具体工况进行筛选，如温度、压力、H2S浓度等因素，以确保其具有较好的缓蚀效果。

         (2)镀层维护

         在石油软管和另一个表面涂防腐镀层是一种常见的防腐对策。镀层可分为有机涂层和无机涂层。环氧树脂涂层等有机涂层具有较好的附着力和耐溶剂腐蚀性；陶瓷涂层等无机涂层硬度大、耐热、耐磨，可为设备提供长期维护。

         (3)阴极保护

         阴极保护是运用电化学原理，依据附加的电流或牺牲阳极的方式，将金属表面变为负级，从而抑制金属腐蚀。在高硫油田中，可采取牺牲阳极阴极保护法，将比受保护金属更活跃的金属（如锌合金）做为牺牲阳极，与原油软管等设备连接。当出现电化学腐蚀时，牺牲阳极优先腐蚀，以保障关键设备。

         **五、系统测试与评估**

         (1)模拟环境监测

         为了保证H2S髙压原油软管的特点符合规定，务必在模拟高硫油田的环境中进行检测。创建模拟测试平台，控制温度、压力、H2S浓度等数据，使测试环境尽量贴近实际工况。将软管实验放置于模拟环境中一段时间后，观查其外观转变，检测其机械性能和耐腐蚀性。

         （2）长期现场试验

         在一定高硫油田进行长期现场试验是评价软管特点的重要环节。挑选具有代表性油井或管道，拼装耐H2S髙压原油软管实验商品，及时检查检验，获得特殊生产条件下的特点数据。通过长期的现场试验，可以尽快发觉软管在实际使用过程中的缺陷，并加以改进和优化。

         **六、结论**

         耐H2S髙压原油软管的研发和高硫油田的防腐对策是一项系统工程。通过合理选择材料，改善制作工艺，挑选高效的防腐对策以及严格系统测试与评价，能提高原油软管在高硫情况下的耐久性和安全性，保证高硫油田稳定高效发展，为我国能源事业发展给予强有力的支持。将来，我们将继续探索和创新，开发更先进技术和材料，为应对日益繁杂的高硫油气田开发磨练。

         1. 成型方法