水下防喷器使用条件优化建议

水下防喷器在服役时主要需要克服高压、腐蚀和低温等恶劣环境条件的制约。

水下压力与水深成正比，随着海洋油气开采不断向深水发展，水下防喷器组的服役环境愈加恶劣。目前，海洋钻井平台最大作业水深在3000m左右，水下防喷器组服役时是在海底，与井口头相连，处于周围环境水的高压下，因此，要求水下防喷器组本体材料必须具有优异的力学性能，能耐高压。

海水是电解质溶液，富含氯离子，能与多种物质反应，对钢材的腐蚀非常严重。在很多情况下腐蚀都是海底设备失效的最主要原因。水下防喷器组发生的腐蚀分为内腐蚀和外腐蚀。内腐蚀主要是由于油气中含有CO₂、H₂S、Cl^-等杂质，这些杂质跟铁发生化学和电化学反应，使防喷器内部发生腐蚀，引起防喷器壁厚减薄，发生坑蚀、氢鼓泡、氢脆或应力腐蚀开裂，从而导致防喷器失效。内腐蚀的严重程度与油气中CO₂、H₂S、Cl^-等杂质含量有关。外腐蚀主要是电化学腐蚀，在海水或海底土壤等电解质溶液中，金属零件表面由于失去离子而腐蚀。但是这种腐蚀并不是均匀的，由于金属零件的不均匀造成零件各处电位存在差异，高电位区腐蚀严重，低电位区腐蚀较轻，甚至不被腐蚀。除电化学腐蚀外，外腐蚀还有化学腐蚀、海生物腐蚀等。外腐蚀速度与海水和土壤的电阻、温度、含盐度、含氧量、海流流速、海洋生物浓度等有关。海底零件在腐蚀作用下常以局部穿孔形式破坏^[6，7]。(www.xing528.com)

深海海底的水温比较低。进入海洋中的太阳辐射能约60%被1m厚的表层海水吸收，因此海洋表层水温较高。在水深350m左右处，是水温长年不变的恒温层。恒温层以下，海水的温度随深度的增加逐渐下降，在深1000m处水温为4～5℃，在深2000m处水温为2～3℃，在3000～4000m的深海，水温可以降到2℃甚至-1℃。因而在深海中，无论热带还是寒带，无论夏天还是冬天，无论白天还是夜晚，海水总是维持在0℃左右的低温。服役在深海中的水下防喷器组，处在0℃左右的低温海水环境中，为达到足够的可靠性，要求其零部件必须具有较高的低温韧性。