四川盆地气田中多相流腐蚀研究的探讨

从多年来四川气田因腐蚀造成的损失入手，对多相流腐蚀介质及机理进行分析，着重探讨了井下多相流腐蚀的复杂关系及相互影响，并提出进一步开展多相腐蚀研究的新思路，以此实现延长气井使用寿命及提高气井产出效益。     

CCUS全尺寸腐蚀模拟试验技术与应用

CO₂腐蚀是制约CO₂驱油与埋存试验的关键问题，其中温度、压力、CO₂相气液多相流是影响腐蚀的主要因素。根据CO₂驱现场实际，综合考虑影响CO₂驱腐蚀的各个因素，以及室内高温高压釜与矿场实际流体的流速、流态有明显差异性，为真实模拟地面注水、集输及注采井筒CO₂腐蚀环境，准确研究和评价CO₂腐蚀规律，研发形成国内首套CCUS全尺寸腐蚀模拟中试试验装置，实现了水平和垂直管流速环境下CO₂腐蚀规律、材料腐蚀行为、缓蚀剂应用效果等综合腐蚀的试验评价。通过CO₂中试模拟试验数据与软件预测、室内实验、矿场腐蚀监测等数据对比分析发现，CO₂中试模拟试验数据与矿场腐蚀监测数据更为接近，可模拟CO₂驱注采集输系统腐蚀工况，实现垂直管流与水平管流动态腐蚀模拟。试验筛选出了经济可行的材质及药剂体系，确定适合现场使用的防腐药剂浓度和加药周期，有效指导了CO₂     

油气生产中多相流环境下碳钢腐蚀和磨损模型研究

介绍了油气生产中多相流环境对碳钢造成腐蚀和磨损危害的评估方法,论述了无磨损条件下腐蚀的预测模型及用于判别磨损的控制准则和磨损模型等,讨论了模型中的主要关键参数,包括pH值、基于CO₂的腐蚀速度、油、气、水、H₂S等的影响.多相流介质腐蚀和磨损的影响因素包括流型、环境条件、材料冶金机理和腐蚀机理等.由于多相流环境条件比较复杂,目前的预测和评价模型不能满足实际需要,应对其进行更深入的研究.     

X65海底管线在多相流中的冲刷腐蚀

介绍了X65耐腐蚀钢材在油田海管中的应用，研究了海管材料X65在多相流及冲刷腐蚀环境下的腐蚀规律，并提出了腐蚀控制措施及建议。试验表明：当流速达到或越过2m／s时．管线的腐蚀加剧；水含量增加时，腐蚀速率也增长，当水质量分数由30％增加到60％时，腐蚀速率由4．07mm/a增大到了14．70mm／a。     

油田管线多相流中试评价研究系统

应用管线多相流中试评价研究系统对油田集输介质多相流CO2腐蚀行为进行研究并建立了腐蚀数学模型,对所有试验数据预报的平均误差为2.7%,具有较高的准确性.对油田常用的11种管线内防腐技术进行了中试应用与解剖评价,针对不同腐蚀环境为油田筛选出了经济、合理的管线内防腐技术.油田管线多相流中试评价研究系统在油田多相流腐蚀机理研究以及防腐技术的评价、筛选领域中将发挥巨大的作用.     

天然气水合物试采多相输送的弯管段防护研究

天然气水合物浆液中混杂的泥砂颗粒在低流速管段容易产生堆积阻塞,在高流速管段经常发生冲蚀磨损,目前国内外针对以液体为连续相流动的气液固多相流冲蚀研究较少。为此,以欧拉(Euler)气泡流模型与离散相模型(DPM)耦合的多相流数学模型为理论基础,对多相流中气液相间分布及管壁冲蚀磨损进行了数值模拟,开展了冲蚀磨损试验并提出耐磨防护方案。研究结果表明：可以从减弱弯管段湍流剪切作用、颗粒对弯管内壁的直接碰撞及减少动能传递进行防护设计;15°楔形垫层对应的最大冲蚀速率减幅74.55%,在1.0～2.2 m/s的流速范围内防护效果更明显;陶瓷涂垫层防护对冲蚀-腐蚀交互作用有明显的抑制效果。研究结论可为管道输送工程防护措施的制定提供技术参考。     

N80油管在模拟凝析气田多相流环境中的CO_2腐蚀行为研究

针对凝析油气藏CO2腐蚀工况,利用高压反应釜开展了N80碳钢油管在模拟凝析油-矿化水-CO2多相流环境中的动态腐蚀试验。采用腐蚀失重、SEM和XRD分析测试方法,研究了温度、含水率及CO2分压等因素对N80油管腐蚀速率的影响规律。在高压反应釜模拟凝析油-矿化水-CO2多相流环境中的研究结果表明,N80油管试样腐蚀行为受凝析油在试样表面浸润吸附程度和模拟多相流产生的气泡腐蚀的控制,其宏观腐蚀形貌具有鳞片状不均匀腐蚀特征;在CO2分压0.3 MPa、含水率60%条件下,腐蚀速率随温度增加而减小;在CO2分压0.3 MPa、介质温度60℃条件下,腐蚀速率随含水率增加而增大;在介质温度30℃、含水率60%条件下,腐蚀速率随CO2分压增加而增大。     

炼油装置常用的五种材料抗冲蚀规律研究

设计搭建了旋转式冲蚀试验装置,通过电化学方法,研究了NH4HS浓度、多相流温度和氯含量对炼油装置常用的10号碳钢、15CrMo钢、双相钢2205,合金Incoloy825和316L不锈钢抗冲蚀特性规律.利用测试获取的开路电位图和Tafel曲线通过转化计算得到对应转速下的腐蚀速率.对比试验数据可知:10号碳钢和15CrMo钢抗腐蚀能力相对较弱,双相钢2205耐蚀性一般,Incoloy825和316L抗腐蚀能力较好.温度上升、NH4HS浓度增大和氯含量增加,均加剧材料的腐蚀.     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

一种用于低碳钢管线的多相流和内部腐蚀预测模型

很多CO2腐蚀模型能成功地预测“最恶劣条件下”的腐蚀速率。但是,当出现复杂情况,如保护性的垢层、夹带水／润湿和H2S时不能预测。建立了一套综合的集成CO2／H2S腐蚀多相流模型包,这种模型包考虑了管道内部腐蚀中最重要的变化过程影响,包括H2S、多相流中夹带水、用原油组分抑制腐蚀以及局部侵蚀。     

原油对CO2腐蚀影响的模拟研究

原油在某种程度上能降低输送管线中CO2 等酸气引起的腐蚀,但目前针对原油对CO2 腐蚀影响的研究主要是定性的。采用自行设计的试验装置,选取渤海开发油田8 个有代表性的原油样品(中质油—重质油),通过大量室内模拟加速试验,研究了原油、水及CO2 多相体系中原油加入量、温度、流速、原油物性和CO2 分压等因素对全面腐蚀速率的影响规律。研究结果为进一步建立原油对CO2 腐蚀影响的预测模型和开展原油对CO2 腐蚀影响的定量研究奠定了基础。     

油田集输管线介质多相流腐蚀数学模型研究

讨论了在多相流条件下如何对油田集输管线介质进行腐蚀因素研究并建立数学模型，研究了集输管线介质流速、含氧量、pH值、矿化度、温度、二氧化碳分压、含水共7个因素对20#管材的腐蚀影响趋势。该研究内容采用的多相流腐蚀评价装置已获国家专利，其设计思路和评价方法对相关领域的研究具有很好的指导作用。     

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应用缓蚀剂防腐工艺技术对于解决油气田的腐蚀防护问题具有重要意义。近年来,国内已研究出各种类型的油气田防腐蚀用缓蚀剂,取得了良好的效果。但对于缓蚀剂在生产中的实际应用,最佳投用量,缓蚀剂在井下存在状况,适用环境及防护效果等问题研究投入很少;由于对这些因素的认识较为肤浅,因此严重制约着缓蚀剂的进一步研究发展和推广应用,从而导致对气田防腐方案的制定带有一定的盲目性,使油气田的腐蚀防护问题变得更加复杂化。为此通过缓蚀剂残余浓度分析和腐蚀挂片结果相结合的方法,推断出可行的缓蚀剂投加量,对油套管的有效保护周期,缓蚀剂在介质中的控制浓度等。通过实验,对缓蚀剂应用技术取得了一些新的认识,以望对缓蚀剂防腐应用技术的研究及防腐方案的制定提供参考依据     

玻璃钢集输管道的失效分析

采用宏观观察、扫描电镜分析、差热分析（DSC）、红外光谱分析及挂片试验方法对某油田玻璃钢管失效进行分析研究认为主要原因是玻璃钢材料的化学老化。输送介质中原油、CO2和伴生水等成分对玻璃钢中高分子树脂材料的化学交互作用、温度作用以及管道受到的应力作用最终导致有机高分子复合材料的破坏。文章还讨论了玻璃钢管道在腐蚀性环境下使用应注意的问题，评述了在特定工作条件下不同品种玻璃钢管道的性能差异，提出含CO2酸性油气田选择玻璃钢管道产品的一般指导原则。     

油气田开采中管道微生物腐蚀防护技术研究现状与趋势

腐蚀是油气田管道设施运行中的关键共性科技问题。在油气田环境中,微生物腐蚀是油气田主要的腐蚀类型之一,也是油气田开采过程中的腐蚀控制难题。综述了目前油气田微生物腐蚀的研究认识现状、研究进展和当前的主要防腐蚀方法和控制技术,分别介绍了腐蚀微生物群落、微生物腐蚀机理、腐蚀微生物检测和管道微生物腐蚀控制措施等,并针对油气田微生物腐蚀研究和防护控制提出了相关建议。      

海上油气田CO_2/H_2S腐蚀控制

根据中国海洋石油南海西部各油气田的实际情况,结合水质特点分析了采油平台、输油管道、水处理系统和生产管汇腐蚀的原因以及影响因素。阐述了海上油气田腐蚀机理,提出了海上油气田开采的防腐蚀措施。     

集输管道的腐蚀检测与完整性管理实践

集输管道的输送介质成分复杂,多种腐蚀机理并存,集输管网的腐蚀完整性管理一直困扰着企业管理者,制约着油气田企业完整性管理水平整体提高。西南油气田借助于先进的清管检测技术,对集输管道的腐蚀缺陷的检测、识别和管理形成了系统思路,在集输管道的腐蚀缺陷的完整性管理方面做了一些有益的探索。对于在役运营集输管道,在清管现场检测工作中检测出的缺陷及时进行高质量的修复;加大对集输管道阴极保护的检测,管道不宜长期处于＂欠保护＂或＂过保护＂状态运行;加强巡检,及时发现管道泄漏,杜绝事故发生。对于待建拟建新集输管道,强化防腐概念,在工程设计阶段就将腐蚀防护工作一并考虑;强化安全环保意识,注重防腐技术的应用效果。     

新型耐紫外光防腐涂料的开发研制

针对塔里木沙漠自然环境的特殊防护需求，研制出适合沙漠油气田工程使用的新型耐紫外光、耐风蚀涂料，并在塔里木油田进行了中试应用，表明该涂料完全能够满足沙漠油气田地面构筑物的外防腐需要。     

双金属复合管腐蚀分析及解决方法

随着对油气田的深入开发,发现管线面临的腐蚀环境越来越恶劣,特别在一些高含H 2S/CO 2油气田,管线腐蚀问题十分严重。普通碳钢难以满足要求,耐蚀合金价格又昂贵,而双金属复合管能有效地解决上述问题,其防腐蚀效果显著,双金属复合管具有广泛的应用前景。     

油气管道交流杂散电流腐蚀研究进展

系统综述了交流杂散电流对油气管道腐蚀速率、腐蚀电位、腐蚀形貌、阴极保护的影响及交流杂散电流腐蚀机理等方面的国内外研究进展。研究结果表明，交流干扰不仅会改变油气管道腐蚀电位、加速腐蚀及造成局部腐蚀，而且会使油气管道阴极保护电位发生偏移及在保护电位满足标准要求的情况下发生腐蚀。同时，腐蚀介质环境也对油气管道交流杂散电流腐蚀行为具有重要影响。由于交流腐蚀的影响因素众多，目前提出的各种交流杂散电流腐蚀机理虽然能解释部分腐蚀现象，但仍存在较多问题，进一步展望了交流杂散电流腐蚀的未来重点研究方向。