俄烏沖突局勢膠著，西方國家對俄羅斯的制裁引起石油天然氣資源緊缺、價格攀升等一系列“應(yīng)激性反應(yīng)”。曾經(jīng)的中東戰(zhàn)亂除去該地區(qū)各種族宗教勢力間根深蒂固的矛盾沖突，還因來自外來力量對石油為代表的各種資源和戰(zhàn)略的控制加劇了地區(qū)沖突，顯而易見石油資源的開采穩(wěn)定、運輸穩(wěn)定、價格穩(wěn)定等對全球資源配置和國家地區(qū)合作都至關(guān)重要。

1 陶瓷內(nèi)襯復(fù)合油管的應(yīng)用

油管是油田生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，長期受腐蝕與磨損的困擾。經(jīng)過一系列不同管道材質(zhì)的應(yīng)用研究，陶瓷內(nèi)襯復(fù)合油管的出現(xiàn)很好地改善了上述問題。陶瓷內(nèi)襯復(fù)合油管是利用“自蔓延高溫合成法”，把先進陶瓷氧化鋁襯在油管內(nèi)壁，制備出世界上最長的陶瓷內(nèi)襯復(fù)合油管。

陶瓷內(nèi)襯復(fù)合油管的特性：

（1）具有良好的防腐性能：陶瓷內(nèi)襯復(fù)合油管的內(nèi)襯陶瓷是α-Al2O3，具有極高的化學穩(wěn)定性，耐各種酸堿腐蝕，研究證明陶瓷內(nèi)襯的防腐性能是不銹鋼的幾倍甚至幾十倍。

（2）具有極佳的耐磨性能：陶瓷內(nèi)襯的硬度是普通油管硬度的五倍以上，此特性是陶瓷內(nèi)襯復(fù)合油管的重要特性之一。

（3）具有良好的防結(jié)蠟結(jié)垢性能：油井在生產(chǎn)過程中的油管和油泵內(nèi)會附著大量的結(jié)構(gòu)，成為油田生產(chǎn)的一大障礙。中性的陶瓷內(nèi)襯層與油氣中的蠟和垢均不發(fā)生電化學反應(yīng)，也不具有親和力，陶瓷表面的致密和光滑增加了表面的潤濕性（親水憎油），也沒有形成結(jié)垢結(jié)蠟的核，使蠟和垢無法在陶瓷表面生根和集結(jié)。

（4）具有很好的機械性能：①陶瓷內(nèi)襯復(fù)合油管基體的機械性不變②陶瓷油管具有極好的壓潰強度。

（5）端口內(nèi)嵌不銹鋼保護環(huán)：陶瓷內(nèi)襯復(fù)合油管現(xiàn)場使用中為了避免上緊油管接鑲的扭矩過大或速度過快的情況下，而使端口部分的陶瓷層往往會破裂，特意在端口處內(nèi)嵌2㎜厚的不銹鋼保護環(huán)，既防止了端口陶瓷破裂，又使端口部位提高了耐磨性。

新聞擴展：

2022年2月8日，在陜科研單位中國石油集團工程材料研究院牽頭制定的“ISO 24565《石油天然氣工業(yè)陶瓷內(nèi)襯油管》”正式發(fā)布。該國際標準的發(fā)布填補了中國主導石油管材產(chǎn)品國際標準的空白，標志著中國在石油管材領(lǐng)域技術(shù)能力和國際標準話語權(quán)得到顯著提升。

該標準主要規(guī)定了油氣工業(yè)用陶瓷內(nèi)襯油管的制造工藝、材料要求、機械性能、檢驗試驗等技術(shù)要求，適用于采油、注水用陶瓷內(nèi)襯新（舊）油管的制造和再制造。

2 陶瓷膜在處理油田采出水的應(yīng)用

陶瓷膜用于油田采出水的處理具有明顯的優(yōu)點。首先在于材料的親水憎油特性，有利于防止有機類物質(zhì)的污染；其次由于陶瓷膜材料的化學穩(wěn)定性，可用強酸、強堿、強氧化還原劑等清洗劑來清洗再生；再者陶瓷膜的機械強度高，能在高溫、高壓下使用和清洗。最后陶瓷膜出水水質(zhì)好，水質(zhì)穩(wěn)定，完全能滿足標準要求下對低滲透油層注水水質(zhì)的要求。

陶瓷膜處理采出水的設(shè)備投資和運行成本較其他水處理方法也是具有較明顯的優(yōu)勢，這主要歸功于陶瓷膜設(shè)備使用壽命長（一般三到五年）、占地面積小、配套設(shè)施少等。

3 熱噴涂高性能陶瓷涂層技術(shù)在石油機械裝備上的應(yīng)用

（1）高磨損環(huán)境

石油機械大多工作在磨損嚴重的環(huán)境下，并伴有腐蝕、磨粒磨損、干磨及其它惡劣工況。采用噴涂高耐磨碳化物陶瓷涂層替代原氮化處理，臺架試驗表明陶瓷螺旋套耐磨性提高24倍。

隨著油氣采出液含水增加及注水工藝的廣泛實施，絕大多數(shù)油田抽油泵工作環(huán)境均為水潤滑環(huán)境。使得抽油泵常常處于邊界摩擦和干摩擦狀態(tài)，容易發(fā)生摩擦磨損失效。在傳統(tǒng)的陶瓷涂層中添加改性成分，配合低電極電位的粘結(jié)底層及梯度涂層設(shè)計，組成新型的復(fù)合涂層體系，并結(jié)合現(xiàn)場工況，進行科學的陶瓷涂層與其匹配摩擦副適應(yīng)性選擇和設(shè)計，研制的陶瓷抽油泵柱塞、注水泵柱塞，達到了充分發(fā)揮陶瓷涂層層狀結(jié)構(gòu)氣孔儲潤性、耐磨性及金屬的強度和韌性特點。較原鍍鉻和噴焊涂層壽命提高1~3倍。

（2）高腐蝕環(huán)境

石油化工存在著氯離子腐蝕、H2S應(yīng)力腐蝕、大氣腐蝕等諸多腐蝕環(huán)境，并伴有多種狀態(tài)復(fù)合、腐蝕環(huán)境多變和不確定的特點，對設(shè)備提出了更高的耐蝕性要求。采用陶瓷涂層的閥板，閥座未出現(xiàn)明顯的腐蝕，顯示了良好的適應(yīng)性，特殊加工后表面粗糙度加大，開啟力矩降低。

（3）高摩擦穩(wěn)定環(huán)境

熱噴涂制備陶瓷涂層在保持陶瓷各項優(yōu)異性能的前提下，還具有涂層成分調(diào)節(jié)方便的特點。連續(xù)油管注入頭，既要求摩擦塊具有較高的摩擦系數(shù)以減小夾持力，保證注入力，又要求在油水、干潤滑等變化的環(huán)境下保持施工正常進行。采用噴涂具有彌散分布硬質(zhì)點的陶瓷涂層，通過涂層表面粗糙度，既大幅提高注入頭與注入管之間的摩擦系數(shù)，減少擠壓力，避免打滑，且由于陶瓷的高耐磨性，大幅提高注入頭使用壽命和安全性。

抽油機膠帶輪常年工作在野外環(huán)境，通過制備粗糙的表面涂層，形成自然的凹槽，避免雨水打滑，又提高“捻力”，提高傳動效率。

（4）特種功能要求環(huán)境

隨著油田進入中后期開采，三次采油技術(shù)逐漸推廣，隨后帶來諸多結(jié)垢、結(jié)蠟、較高水礦化度等特殊問題，對石油機械零部件的性能和質(zhì)量提出了更高的要求。

高礦化度地層采出液，存在大量硬質(zhì)結(jié)晶物和腐蝕的雙重作用，屬于典型的磨蝕磨損，鍍鉻涂層極易產(chǎn)生點蝕和拉傷，而噴涂陶瓷涂層結(jié)合特種封孔技術(shù)，很大程度可解決該問題。

煉化催化裂解沉降器存在嚴重結(jié)焦問題，常出現(xiàn)事故。采用陶瓷改性涂層方案，降低陶瓷表面能，減少焦的形核及長大傾向，降低焦塊附著力使其早期脫落，從而解決焦塊問題。

4 金屬陶瓷油漆在海洋石油平臺上的應(yīng)用

隨著陸上近海石油資源的逐漸減少甚至枯竭，油氣資源的開發(fā)也不斷向深海進軍。為了滿足日益增長的能源需求，世界發(fā)達國家將油氣資源的開發(fā)重點定在了深海。深海所處防腐環(huán)境非常惡劣，尤其是飛濺區(qū)，金屬腐蝕最為嚴重，這就對油漆的應(yīng)用技術(shù)提出了很大的挑戰(zhàn)。