1、 油田缓蚀剂的 应用和评价 国家标准编制说明 （征求意见 稿） 国家标准编制说明 2016 年 8 月1 （一）任务来源 2013 年 12 月 ， 国家标准化管理委员会【国标委综合（ 2013） 90号文】下达制（修）订国家项目计划，其中 计划编号为 20131357-T-606 油田缓蚀剂的 应用和评价 项目，由中国工业防腐蚀技术协会负责落实，并组织项目的实施。 沈阳中科腐蚀控制工程技术有限公司 按照 GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写的要求，负责标准的起草， 中国工业 防腐蚀技术协会 参加起草。 沈阳中科腐蚀控制工程技术有限公司接到任务后， 2014
2、 年 1 月成立项目编制组 ,其成员包括 臧 晗宇、 陈家 坚、 王凤平 、金伟 等 。经过 两年时间的国内外相关 标准和 文献调研 ， 并 总结 10 年来我国油气田地面 集输 管线缓蚀剂应用的实践经验，于 2016 年 08 月提出了标准的征求意见稿。 （二）标准编写原则 编制组按照 GB/T 1.1-2009 给出的起草规则并在符合国家有关法律法规、强制性标准的要求下，为使标准更具有科学性、先进性、经济性、切实可行，编制已考虑到： 一方面， 油气田 集输系统 涉及的 生产 环节较多， 包括：单 井管线、集输干线、处理厂站、长输管线，水源站等。油气 田集输 系统 中的每一环节都存在着设备腐
3、蚀问题。另一方面，油气田生产是一个庞大而系统的产业，工艺复杂，生产条件苛刻，具有高温、高压以及生产介质的高矿化度、高二氧化碳和 /或高硫化氢 的特点 ，使 油气田系统的腐蚀因素具有复杂性和多样性。 由于腐蚀因素的复杂性，使油气田生产设备发生腐蚀的几率较高，有时腐2 蚀失效一旦发生，可能引发更大的次生破坏。缓蚀剂是油气田常用的化学添加剂。在制定油气田缓蚀剂标准时必须考虑以下三个方面：一、缓蚀剂的筛选评价 规范 ；二、缓蚀剂的注入规范；三、 缓 蚀剂应用效果的评价规范 。因此，缓蚀剂的 应用和评价 为油气田 安全 、平稳、高效及长期 运行 提供保障， 具有重大的经济 效益和 社会意义。本标准就是建
4、立在提高防腐效果的基础上编制的，它对于减少运行管理费用 、提高缓蚀剂现场应用效果 等方面起到了积极的作用，同时更好地达到建设节约型社会、促进人与自然和谐的目的。 （三）制修订标准的目的及要解决的主要问题 能源是国民经济的命脉，能源结构的优化，可以影响到一个国家的经济、环境、民生等综合发展效益和可持续发展质量，至关重要。石油天然气是 我国 国民经济的重要支柱 ,石油天然气行业的发展关系到 国民经济的发展 ,关系到国家安全 ,而且与人们的生活息息相关。 然而 石油 天然气行业 每年因腐蚀而造成的损失和防腐蚀投入占其生产总值的 6%以上。国外油 气 田生产中普遍使用缓蚀剂进行腐蚀防护，国内油 气 田
5、也逐渐采用缓蚀剂抑制腐蚀，缓蚀剂需求巨大。我国在几十年的石油开采过程中，多次发生腐蚀穿孔造成的油气泄漏事故，分析后发现，腐蚀环境恶劣，防腐蚀措施应用不规范，尤其是缓蚀剂在筛选、评价、使用、运行管理都存在使用不当、管理混乱的现象，腐蚀问题得不到控制。油田缓蚀剂的 应用和评价 目前没有国家标准。在油气开采过程中，腐蚀控制技术的实施 不仅可以保证油气田的安全生产，还能促进油田的经济效益和环境保护。而缓蚀剂品种纷繁，适应3 条件各异。因此，有必要对缓蚀剂的选择和应用实施进行规范，以确保应用缓蚀剂控制油气田腐蚀的效果。 本标准编订时 考虑了以下几个问题： 1、标准的编制目的是综合国内现阶段防腐行业发展实
6、际情况，结合 缓蚀剂现场应用及效果评价的 特殊要求，力争编制符合国情行情，切实可行的油田 缓蚀剂的 应用和评价 标准 ，尽我们最大的能力； 2、由于 目前国内没有 统一 的指导 标准 给油田应用 缓蚀剂的 防腐工作专业化运行管理维护带来了困难。缓蚀剂作为有效防腐手段 是目前针对油气管线最普遍应用的。就塔里木油田、西北油田、吐哈油田等的统计， 缓蚀剂在筛选、评价、使用、运行管理都存在使用不当、缓蚀剂生产厂家混乱，腐蚀问题得不到控制 。如何实现各类 缓蚀剂 应用与 防腐效果的统一评判，加强不同厂家产品的统一管理是本标准编写时考虑最多、努力解决的问题。 3、标准的编写是在大量 缓蚀剂应用 案例的总结
7、和国内外标准数据资料 的基础上完成的 ，因而具有一定的 应用和评价 指导意义和可操作性，为 采用缓蚀剂 进行 防腐的 技术人员和运行管理人员提供一份能解决现场实际问题的标准。 4、标准的编写，在细化 缓蚀剂 筛选、 评价及 应用环境 ，满足行业使用需求，下了功夫。填补了国内 油田缓蚀剂 应用和评价 标准的空白 ,对促进行业健康有序发展起到了积极的推动作用。 （四）与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性 4 标准编订的格式及技术的要求与现行法律、法规、政策一致，无矛盾之处。 关于缓蚀剂应用与评价的运行管理，目前尚无现行法律、法规和强制性国家标准。 中华人民共和国国务院令 第 313 号 石油天
8、然气管道保护条例已经 2001 年 7 月 26 日国务院第43 次常务会议通过，现予公布，自公布之日起施行。 总 理 朱镕基 二一年八月二日 中华人民共和国主席令 (第三十号 ) 中华人民共和国石油天然气管道保护法已由中华人民共和国第十一届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议于2010年 6 月 25日通过，现予公布，自 2010 年 10 月 1 日起施行。 中华人民共和国主席 胡锦涛 2010 年 6 月 25 日 本标准完全符合上述法律法规所强调的管道运行安全管理。 （五）贯彻标准的要求和措施建议； 根据我们的经验编订了此标准，建议作为我国推荐性国家标准使用，以便在今后的实践中，不断
9、地修订与完善；同时希望标准发布实5 施后，使用本标准的单位，应根据缓蚀剂现场 应用和评价的具体情况进行合理采用，但使用原则及技术要求不能改变。 本标准经发布、实施后，应加强宣传，希望有关部门与领导能够引起高度重视，以利于本标准的贯彻实施。 （六）代替或废止现行标准的建议； 本标准属于首次编写，此前无现行有关标准。 （无） （七）采用国际标准和国外先进标准情况； 本标准的主要内容与国外先进标准接轨。充分考虑了我国油气田缓蚀剂情况和发展水平，尽量使本标准具有统一性、协调性、适用性、一致性、规范性和先进性与可操作性。在考虑最新技术水平的同时，也尽可能地为未来技术发展提供空间。 本标准在国外先进标准的
10、基础上，结合国内实际情况进行调整，以在国内进行推广。本标准制定过程中参照的规范性文件如下： 1、 GB/T 3535-2006 石油产品倾点测定法 2、 GB/T 3536-2008 石油产品闪点和燃点的测定 克利夫兰开口杯法 3、 GB/T 6324.1-2004 有机化工产品试验方法 第 1部分：液体有机化工产品水混溶性试验 4、 GB/T 22592 水处理剂 pH值测定方法通则 5、 GB 50428-2007 油田采出水处理设计规范 6、 SY/T 0087.2-2012 钢质管线及 储罐腐蚀评价标准 埋地钢质管线内腐蚀直接评价 6 7、 SY/T 5273-2014 油田采出水处理
11、用缓蚀剂性能指标及评价方法 8、 ASTM G1-90（ 1999） e1 Standard Practice for Preparing, Cleaning, and Evaluating Corrosion Test 9、 ASTM G170-06（ 2012） Standard Guide for Evaluating and Qualifying Oilfield and Refinery Corrosion Inhibitors in the Laboratory （八）标准名称与计划项目名称发生变化的主要原因 无 （九）重要内容的解释和其它应予说明的事项。 9.1 油田缓蚀剂的应用
12、与评价标准模型 按照油田的生产特点、缓蚀剂的使用范围及标准的结构要求，油田缓蚀剂的应用与评价标准共计分为四个主要部分，其中的每一部分又包括几个主要分支。具体细节如下图所示。 7 9.2 对动态条件下评价缓蚀剂的看法 SY/T 5273-2014 中提出的动态条件下评价缓蚀剂的基本思路是利 用试样 的旋转线速度与流体流速相等这一关系进行 缓蚀性能评价的，但现场实际流速对缓蚀剂的影响是力的作用，即流体流动时对附着在管壁的缓蚀剂有一个剪切力的作用，并且流速不同流体的流态不同，流态不同，流体对缓蚀剂的剪切力也不同，在 标准 ASTM G170-2012 实验室中对油田和炼油厂腐蚀抑制剂的评测评价指南中
13、指出：根据 流体相似 准则，使得现场流体对管壁的剪切力与室内流体对试片的剪切力相等，计算出试样的旋转线速度。故本标准中动态条件下评价缓蚀剂的缓蚀性能是通过剪切力这一参数来建立现场与室内试验的关系。 9.3 对电化学法 评价缓蚀剂的看法 SY/T 5273-2014 中提出了缓蚀剂评价的电化学方法， SY/T 5273-2000 中也提出了缓蚀剂评价的电化学方法。这样，好多油田也想尝试使用电化学工作站测量缓蚀剂的缓蚀效率。但是，电化学方法评价缓蚀剂的缓蚀效率的重现性不好，数据处理导致的误差要高于失重法。故本标准暂不推荐电化学法评价缓蚀剂。 9.4 对 SY/T 5273-2014 中提出的缓蚀剂
14、用量的看法 SY/T 5273-2014 中提出了油气田缓蚀剂的缓蚀效率指标，即合格的缓蚀剂用量在 30 mg/L 时，均匀缓蚀率不低于 70%；点 蚀缓蚀率不低于 60%；电化学缓蚀率不低于 80%。 SY/T 5273-2014 中为什么以30mg/L 作为评价缓蚀剂的浓度，还不清楚。但以我们长期评价油气8 田缓蚀剂的经验看，油气田缓蚀剂的最佳使用浓度通常在 100 mg/L左右。 9.5 对试验用气体纯度的考察 在试验气体方面，既要考虑气体纯度对试验的要求，也要考虑气体的成本。 氮气比较低廉，即使高纯氮气价格也不太高，故标准中采用高纯氮气，氮气纯度要求 99.999%。 二氧化碳气体，
15、99.99%和 99.999%的纯度价格差别很大，高纯CO2气体要 1000 多元 /瓶， 故对于 CO2气体采用食品级纯度即可，食品级纯度 99.99%。 对于硫化氢气体而言， 99.9%即可满足试验要求，如果纯度在99.99%，则价格高很多。故硫化氢气体的纯度在 99.9%即可满足试验要求。 9.6 试片的尺寸 研究发现，不同的 SY/T标准上规定的试片的尺寸不尽相同。 SY/T 5405-1996 酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标规定试片的尺寸为 50mm10mm3mm，在一端距边线 10mm 处钻一直径为 6mm 的小孔，并打号。而 SY/T 5273 2014油田采出水处理用缓蚀剂
16、性能指标及评价方法 中 4.7.5.2的规定试片尺寸为 76mm13 mm1.5 mm或 50mm13 mm1.5 mm。在一端距边线 10mm 处钻一直径为 4mm的小孔，并打号。 9 从上述的 SY/T 标准题目来看，酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标采用的是 50mm10mm3mm 试片，而油田采出水处理用缓蚀剂性能指标及评价方法采用的试片尺寸为 76mm13 mm1.5 mm 或50mm13 mm1.5 mm。 根据我们长期从事缓蚀剂的评价试验的经验看，不论是酸化缓蚀剂评价还是采出水用缓蚀剂 评价 ，试片的大小均以50mm10mm3mm 为宜。 9.7 试验周期 根据不同的评价体系确定
17、缓蚀剂的评价周期。 油田采出水体系缓蚀剂评价：本标准中提及到的高压釜试验评价缓蚀剂的试验周期定为 7d，该数值有两方面依据。一 是 在长期的试验中发现，试验周期 为 3d 时 ，试验数据误差较大，根据数据的相对偏差，就可以 判断 试验数据 的 误差。如果试验周期 为 3d，平行样的相对偏差均大于 10%，如果试验周期 为 7d，极个别平行试样的相对偏差大于 10%。 9.8 缓蚀剂的保质期 调查研究表明，不同缓蚀剂的保质期是不同的，一般从 6个月到2 年，所以，油气田缓蚀剂的保质期 由 生产 厂家确定， 因此 缓蚀剂的存放时间也与保质期有关。 国家标准编制组 沈阳中科腐蚀控制工程技术有限公司 2016 年 8 月
