一、注水井井下管柱的腐蚀机理
青海油田以往较多地使用涂料油管来进行防腐工作，这种技术的原理就是在普通油管的内外表面喷涂防腐涂料，但通常钢制油管本身并不防腐。也有一部分注水井使用了内衬防腐管。但要想了解注水井油管的腐蚀现象并有效防腐，就得从腐蚀现象的机理入手展开讨论。
自然作业环境中，钢铁会自然转变成微腐蚀电池，并且能够持续均匀存在，也就是说钢材存在自然腐蚀。从构成上分析可以得知，钢是由铁索体和渗碳体（Fe3C）构成的。前者指的是立方体结构的纯铁，后者则是铁的碳化合物，这种物质的化学性质同石墨较为相近。按照电极反应原理，铁索体所表现出来的电极电位是阳极，而渗碳体等同于附着溶解氧的石墨，因而是阴极。该系统满足了腐蚀电池的必要条件，存在阴阳两级，同时还存在电位差，也就是腐蚀电池的驱动力。现实环境中，无法保证金属表面的物理和化学特性均匀，所以都会产生电位差。从微观角度进行观察，可以发现，即使是发生在金属表面的任何缺陷或晶格畸变都会使得物理化学性质发生变化从而产生电位差。除此之外，铁索体同渗碳体之间都是电导体，相互之间呈紧密交叉排列，电子能够经由阳极的铁素体移动到阴极渗碳体，这也是腐蚀电池的必要条件之一，使得两级之间产生通路，同时阴极位置的自由电子能够通过注入水的吸收作用反复使用。最后一点，水中的溶解氧能够从渗碳体的表面得到逸散的电子从而让整个反应持续进行。具体反应过程如下：
阳极(铁素体)反应Fe=Fe2+ +2e
阴极(渗碳体)反应O2+2H2O+4e=4OH-
电子从铁素体释放，经由导体到达渗碳体，被附着在表面的氧吸收，同时在阳极产生的Fe3+源源不断地涌向阴极，OH-涌向阳极，电流就是依靠着这两种离子的流动进行传导的。这个电池反应会生成溶解度极小的Fe（OH）2，逐渐在金属表面发生沉积。但是又因为这种物质的不稳定性，发生氧化反应转变成Fe(OH)3，逐渐发生脱水反应，进一步生成氧化为Fe2O3。这个过程的反应式如下
Fe2+ +2OH-=Fe(OH)2↓(白色沉淀)
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓(棕色絮凝沉淀)
这个腐蚀电池是在同一种金属表面的不同成分之间产生的，由于这种过程能够持续、均匀地自行发生，因此这种腐蚀现象被称为均匀腐蚀或者是全面腐蚀。总的来说，正是因为在注入水当中含有大量的溶解氧，涂料油管自身的成分较为单一，在环境中无法避免地会产生这种均匀腐蚀或者全面腐蚀。除此之外，通常情况下注入水的组分并不是纯净单一的，时常会掺杂各种溶质，包括各类易溶气体和细菌（常见的有容易水的二氧化碳和硫化氢，以及各类硫酸盐），这些组分都会使得整个腐蚀反应加剧。因此，油井管防腐需要从入井液体和管材本身两个主要方面入手。
二、解决注水井井下管柱腐蚀的技术措施
早在上个世纪六十年代初，很多西方国家对注水工艺进行了技术革新。以往的开放式注水系统逐渐转向封闭式，这种措施大大降低了注入水中的溶解氧含量，同时还向水中将加入大量的亚硫酸钠充当除氧剂，保证了注入水中溶解氧含量水平，限制了油管的腐蚀类型，削弱了氧腐蚀，过渡为弱酸腐蚀，随后在使用一些有机缓蚀剂来达到防腐的目的。根据现有青海油田的油管腐蚀情况，应该采取分段封闭的措施，并辅以阶段性施加药剂（通常有脱氧剂、杀菌剂、缓蚀剂和阻垢剂）、增强管柱防腐能力等综合措施来进行防腐。
1.通常在污水中有大量的钙镁离子，经由油田实验数据，主力油田污水为高矿化度、弱酸性污水。钙、镁离子的含量较高，因此注入水在注入前应当进行预处理，在水中增加阻垢剂和脱氧剂，不过同时应对各类药物的兼容性进行考量。
2．根据青海油田使用高效杀菌剂和缓蚀剂的经验来看，对注入水进行处理的时候需要对各类药物的配伍状况进行充分的了解。通常使用的缓蚀剂是六偏磷酸钠和三聚磷酸钠，有时也可以使用兼具缓蚀作用与杀菌功能的喹唑啉试剂。
3．在现有注水站的储罐顶盖位置覆盖约20 ~ 30厘米厚的柴油，将氧气完全隔离。
4．注水井能够正常注水，若地下的两个封隔器之间存在不流动水，就会导致严重的腐蚀现象。因此，在进行检修的时候应该把顶部和底部的涂料油管替换位置。
5.建议分注井根据井况选用合适的防腐管和注水封隔器，进行注水井作业时认真执行套管刮削和洗井程序，通过对注水作业的综合管理，提高注入水水质，减慢或阻止井下油管腐蚀。
6.采取一定措施来延长涂料油管的使用周期，通常回注污水使用周期一般为3年，定期进行除锈工作，重新喷涂涂料层。
7、使用有防腐性能和耐磨性的内衬防腐油管，提高内衬防腐管生产线的工艺水平，大大延长管柱寿命，减少因管柱腐蚀造成的损失，降低综合维修成本。
三、油井管防护技术发展趋势
（1）当前业内对于油井管管材腐蚀的研究趋势主要是对腐蚀机理以及不同腐蚀介质的腐蚀预测模型的研究。
（2）目前我国对油井管防腐技术的研究主要是对H2S 及CO2等酸性气体引起的腐蚀进行的。
（3）对高性能、高性价比的环保材料的研究。以复合管技术在保证油管性能的同时达到有效防腐目的。
（4）对于管材研究主要就是从耐蚀金属材料和非金属材料这两大方向展开，意在延长其时效性，增加使用寿命。
（5）对于涂层防护技术则涉及了工艺机具研究和施工工艺研究。
参考文献：
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