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“應激性反應”。曾經的中東戰(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)合作都至關重要。

1 陶瓷內襯復合油管的應用

油管是油田生產的主要設備之一，長期受腐蝕與磨損的困擾。經過一系列不同管道材質的應用研究，陶瓷內襯復合油管的出現很好地改善了上述問題。陶瓷內襯復合油管是利用“自蔓延高溫合成法”，把先進陶瓷氧化鋁襯在油管內壁，制備出世界上最長的陶瓷內襯復合油管。

陶瓷內襯復合油管的特性：

（1）具有良好的防腐性能：陶瓷內襯復合油管的內襯陶瓷是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：陶瓷內襯的硬度是普通油管硬度的五倍以上，此特性是陶瓷內襯復合油管的重要特性之一。

（3）具有良好的防結蠟結垢性能：油井在生產過程中的油管和油泵內會附著大量的結構，成為油田生產的一大障礙。中性的陶瓷內襯層與油氣中的蠟和垢均不發(fā)生電化學反應，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），也沒有形成結垢結蠟的核，使蠟和垢無法在陶瓷表面生根和集結。

（4）具有很好的機械性能：①陶瓷內襯復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）端口內嵌不銹鋼保護環(huán)：陶瓷內襯復合油管現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品國際標準的空白，標志著中國在石油管材領域技術能力和國際標準話語權得到顯著提升。

該標準主要規(guī)定了油氣工業(yè)用陶瓷內襯油管的制造工藝、材料要求、機械性能、檢驗試驗等技術要求，適用于采油、注水用陶瓷內襯新（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好，水質穩(wěn)定，完全能滿足標準要求下對低滲透油層注水水質的要求。

陶瓷膜處理采出水的設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備使用壽命長（一般三到五年）、占地面積小、配套設施少等。

3 熱噴涂高性能陶瓷涂層技術在石油機械裝備上的應用

（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底層及梯度涂層設計，組成新型的復合涂層體系，并結合現場工況，進行科學的陶瓷涂層與其匹配摩擦副適應性選擇和設計，研制的陶瓷抽油泵柱塞、注水泵柱塞，達到了充分發(fā)揮陶瓷涂層層狀結構氣孔儲潤性、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應力腐蝕、大氣腐蝕等諸多腐蝕環(huán)境，并伴有多種狀態(tài)復合、腐蝕環(huán)境多變和不確定的特點，對設備提出了更高的耐蝕性要求。采用陶瓷涂層的閥板，閥座未出現明顯的腐蝕，顯示了良好的適應性，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，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，三次采油技術逐漸推廣，隨后帶來諸多結垢、結蠟、較高水礦化度等特殊問題，對石油機械零部件的性能和質量提出了更高的要求。

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

煉化催化裂解沉降器存在嚴重結焦問題，常出現事故。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，這就對油漆的應用技術提出了很大的挑戰(zhàn)。