凝析气田单井集输管道内腐蚀特征及防腐技术

新疆维吾尔自治区的雅克拉、大涝坝凝析气田单井集输系统管输介质具有"两高一强一低"(高CO2、高Cl-、强冲刷、低pH值)的特征,腐蚀环境非常恶劣,系统投产2a就出现了严重的腐蚀现象。为此,对雅克拉、大涝坝凝析气田腐蚀现状、腐蚀特征进行了总结,对酸性气体、高矿化度水、流体流态、焊缝等腐蚀因素进行了分析,有针对性地提出了以下防腐对策:①工艺设计优化;②运行参数优化;③材料优选;④金属内表面防腐处理;⑤添加缓蚀剂;⑥应用管道外修复技术。该研究结果对类似气田管道防腐具有较好的指导意义。     

凝析气田集输管道的冲刷腐蚀与防护

雅克拉和牙哈凝析气田集输管道曾多次因冲刷腐蚀穿孔，对集输系统的安全生产带来了严重危害。文章对凝析气田高压集输管道的冲刷腐蚀问题进行了分析，并结合冲刷腐蚀特点提出了相应的防护措施，对解决凝析气田集输管道的冲刷腐蚀问题具有一定的参考价值。     

雅克拉气田单井集输管道腐蚀及检测

雅克拉气田部分单井集输管线腐蚀及穿孔严重,受超声波壁厚检测方法局限性的影响,不能有效地捕获管线腐蚀隐患部位内壁点蚀。通过分析管道输送介质、管道材质、介质运行状态的腐蚀性,优选出针对雅克拉气田单井集输管线的内腐蚀检测方法及检测范围,最终确定雅克拉气田单井管道腐蚀主要介质为Cl-和CO2,其他影响因素为焊缝和流体冲刷等,造成气田单井管道腐蚀减薄的主要原因为CO2电化学腐蚀及冲刷腐蚀。文章通过全面分析,指明各种防腐措施的不足,提出了系统的腐蚀检测方法,为油田类似的腐蚀提供了治理依据。     

凝析气田集输管道腐蚀原因分析

雅克拉、大涝坝凝析气田位于新疆库车县境内,气田集输系统于2005年建成投用,采取一级布站、单管不加热输送工艺生产。管输介质具有高压力、高产量、高流速、高含CO2、低含水、低pH值的“四高两低”的特征。腐蚀环境恶劣,系统投产两年就出现严重的腐蚀现象。专题讨论了相关的腐蚀因素,分析腐蚀主要原因,提出了防腐蚀措施。     

雅克拉气田地面集输管道材料选择与腐蚀控制

文章在分析了雅克拉气田开发过程中从井口至气液分离器间高压集气管道的CO2腐蚀状况及影响因素的基础上,提出了采用22Cr双相不锈钢管材和采用16MnRE无缝钢管＋内涂层＋在线腐蚀监测（定期清管＋加注缓蚀剂）进行防腐的两种方案,并最终确定采用后一种方案。工程应用表明：集输管道直管段的腐蚀速率并不高（投用缓蚀剂后为0.0176mm/a）,比较轻微;但井口集输管道的弯头处,由于流体冲刷磨蚀及CO的共同作用,腐蚀比较严重。     

介质流态对凝析气集输管道的腐蚀影响分析

凝析气田集输管道内介质为气液两相流,气液比较大,流体流型复杂,不同流态对管道弯管和水平管道产生不同的腐蚀机制,其中冲击流对腐蚀的影响最大,雅克拉、大涝坝凝析气田集输管道内介质流态主要为冲击流和分层流,对于冲击流,由于冲刷腐蚀、空泡腐蚀、流体促进腐蚀作用,弯管、管道底部等腐蚀严重,主要呈整体均匀减薄、蜂窝状、沟槽状腐蚀形貌,对于分层流,由于地层水分离沉积,在管道底部、油水分离界面腐蚀严重,呈溃疡状、台地状及烧杯口状腐蚀形貌。针对雅克拉、大涝坝凝析气田流态特征、腐蚀特征,对介质流态对集输管道的腐蚀影响进行了初步分析。     

雅克拉气田集气管线内腐蚀分析及材质选用

塔里木盆地雅克拉气田井流物具有高含CO₂、高含Cl^-、低含H₂S、低pH值的特点,投产1年多后,集输管线距井口150 m处相继出现爆管、穿孔、管壁减薄等腐蚀现象。随着气田开发时间的延长,气井含水量上升,腐蚀环境进一步恶化,腐蚀也逐渐从井口方向延伸至进站端。为此,分析了气田集气管线腐蚀环境、腐蚀规律特征、腐蚀影响因素（温度、CO₂分压、pH值、Cl^-含量、多相流流态及流速、水蒸气冷凝率）,确定了集气管线腐蚀主要是CO₂腐蚀,同时冲击流流态下高速气流的冲刷和Cl^-的存在加剧了腐蚀进程。同时,对集气管线的管材进行了筛选,不同材质耐腐蚀性能分析表明：集气管材抗腐蚀性能由强到弱排序为22Cr、316L、玻璃钢、13Cr、1Cr13、06Cr13、3Cr、16Mn、L360;弯头抗腐蚀性能由强到弱排序为1Cr13、16Mn渗氮、15CrMo、16Mn。最后从技术可行、经济合理的角度分析认为：集气管材宜选用316L+20号钢的双金属管材和富含环氧树脂内衬高压玻璃管材,弯头宜选用1Cr13和16 Mn渗氮高压直角弯头。     

凝析气田单井井口回压集输管线冻堵分析及解决对策

新疆维吾尔自治区的雅克拉、大涝坝、S3凝析气田属于压力高、温度高、埋藏深、凝析油含量高的凝析气藏凝析油具有"三低一高"的特点,属于低密度、低粘度、低含硫、高含蜡的轻质原油,凝析气田单井集输流程,采用一级布站方式,井口经油嘴一级节流,降压后经井口水套炉加温进集气处理站集中处理。因节流效应井口回压管线经常出现冻堵问题。为此,对雅克拉、大涝坝、S3凝析气田井口回压金属管线冻堵原因进行了分析、总结。有针对性地提出了以下解冻对策:(1)回油伴热+二级节流;(2)高矿化度盐水加注;(3)井下油嘴;(4)中频感应加热技术;(5)特种防堵管道该研究结果对类似气田井口回压集输管线冻堵具有较好的指导和借鉴意义。     

雅克拉油气集输管材及内层涂料选用评价研究

新疆塔北雅克拉凝析气田由于试采开发阶段对油气集输管材、阀门选型未引起高度重视，先后在沙参2井、沙7井、沙15井因管材腐蚀而发生严重事故，造成巨大的经济损失。现西气东输管道建成以后，西北油田分公司正准备开发雅克拉凝析气田，为了确保气田油气集输管线经济、长期、安全、稳定运行，对油气集输管材、     

YK6H井高压阀门腐蚀及防护对策

YK6H井为雅克拉凝析气田一口高温、高压、高产、高流速的凝析气井,该井油压30 MPa,油温80℃,回压8.0 MPa,回温60℃,流速6.5 m/s,CO2含量3.10%,CO2分压0.248 MPa,H2S质量浓度25 mg/m3,腐蚀环境复杂。YK6H井口和站外高压阀门多次发生法兰钢圈槽、本体腐蚀刺漏事件,造成频繁关井更换阀门,目前已累计更换高压阀门6套。根据YK6H高压阀门腐蚀现状,从阀门服役腐蚀环境、阀门材质、阀门加工工艺等方面进行阀门腐蚀行为分析,结果表明:阀门腐蚀主要是CO2冲刷腐蚀,电偶腐蚀、静电腐蚀和高流速在紊流、空蚀、冲击腐蚀等的影响加速了法兰金属槽的CO2腐蚀,加工工艺缺陷也是影响因素。针对阀门腐蚀影响因素,提出对应的防治措施。     

X65钢和3Cr钢作为海底管道用钢抗CO2腐蚀性能研究

用高温高压反应釜模拟油气输送管道典型腐蚀环境,研究X65钢和3Cr钢作为海底管道用钢的抗CO2腐蚀性能.在温和腐蚀环境,X65钢与3Cr钢的平均腐蚀速率均较低,使用X65钢是安全的.随着温度和CO2分压提高,与X65钢相比3Cr钢表现出更优越的抗CO2腐蚀性能:在中等腐蚀环境3Cr钢平均腐蚀速率较X65钢大幅降低,在中等和苛刻腐蚀环境3Cr钢可有效抑制局部腐蚀的发生;在这样的腐蚀条件下,3Cr钢作为海底管道用钢较X65钢安全.3Cr钢较X65钢抗CO2腐蚀性能提高的主要原因是表面形成了富Cr的腐蚀产物膜,结构致密,对基体起到了有效的保护作用.     

含Cr钢油井套管CO2耐蚀性能研究

针对某油田油井套管破损严重的问题,对J55钢和3Cr、5Cr、9Cr和13Cr钢在含CO2油井模拟工况环境中的腐蚀速率进行了测试试验。结果表明:在模拟CO2腐蚀环境中,相对于J55钢,含Cr的合金钢腐蚀速率较低,且随着Cr含量的增大,腐蚀速率降低程度增大,Cr钢表面腐蚀产物膜表面Cr的富集程度增加,尤其13Cr最为明显,Cr的腐蚀产物主要为非晶态的Cr（OH）3。评价5种材质的耐蚀性能,为含CO2油井套管的选材提供理论依据。     

H_2S-CO_2-Cl~-腐蚀环境单井集输管材选择

塔河油田腐蚀环境为H2S-CO2-Cl-体系,单井集输管道材质以20号钢为主,腐蚀穿孔严重。通过对BX245-1Cr、20号钢两种管材的室内实验和现场应用分析,采用了扫描电镜和激光共聚焦显微镜对BX245-1Cr与20号钢的腐蚀情况进行对比分析。室内实验分析表明,BX245-1Cr材质抗腐蚀能力优于20号钢,均匀腐蚀速率相比降低33.07%,点腐蚀速率相比降低30.05%。现场应用测试分析表明,BX245-1Cr点腐蚀速率明显低于20号钢点腐蚀速率,相比降低35.89%。通过对两种管材经济对比分析,选用管径为76 mm×5 mm的BX245-1Cr管材可节约1.44×104RMB$/km,选用管径为89 mm×5 mm的BX245-1Cr管材可节约1.34×104RMB$/km。     

几种合金元素对油套管钢H2S／CO2腐蚀的影响

利用失重挂片实验、硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）实验方法，结合EDS分析技术研究了抗硫钢中含有的几种化学元素对H2S／CO2腐蚀的影响。研究表明：Mo和Ni含量的升高可以提高抗硫钢在高温下的耐均匀腐蚀性，Cr元素含量的增加，更有效地提高了低温下的抗蚀性能；材料化学成分及含量是影响抗硫钢在H2S／CO2环境下的腐蚀速率随温度变化规律的主要因素之一；合金元素Mn，Ni和Cr等元素含量的提高一般可以改善抗硫钢耐均匀腐蚀性能，但对硫化氢应力腐蚀不利。     

东方1-1 气田高温高压下封隔液抗CO2 腐蚀研究

东方1-1 气田中深层属于高温高压气藏且天然气中CO2 含量较高,在完井作业过程中需要加入封隔液以保持油管与套管间的液柱静压力,同时还要防止CO2 气体窜漏而进入环空,加剧对油管、套管的腐蚀。为了确保井筒的长期安全,开展了在模拟东方1-1 气田腐蚀环境下,不同盐水封隔液体系对13Cr 和13CrS 两种油管材质的腐蚀程度研究。结果表明:高温高CO2 分压下,密度为1.46 g/cm3 甲酸盐封隔液对13Cr 材质的腐蚀严重,极易发生腐蚀穿孔;由HLTC 复合盐配制的封隔液对13Cr 的腐蚀程度明显小于甲酸盐封隔液,对13CrS 腐蚀更小,其腐蚀速率均小于0.076 mm/a,可以满足井筒的长期安全要求, 具有进一步推广价值。     

不同Cr含量对低Cr钢耐CO2腐蚀行为的影响

为了研究不同Cr含量对低Cr钢耐CO2腐蚀性能的影响,采用挂片失重法和模拟输油管道CO2腐蚀试验,结合EDS和EBSD分析技术,研究了不同Cr含量对低Cr钢在CO2驱油服役环境下腐蚀性能的影响。试验结果显示,随着Cr含量的增加,平均腐蚀速率下降明显,动态腐蚀速率明显高于静态腐蚀。研究表明,含Cr钢在初期CO2腐蚀过程中,会伴随产生Cr（OH）3,该化合物会改变腐蚀产物膜的致密性,从而减缓腐蚀,并且在一定Cr含量范围内,随着Cr含量的增加,组织中小角度晶界的比例也增大,可见Cr含量的增加对于低Cr钢抗CO2腐蚀能力有显著的促进作用。     

燃料气压缩机水冷器管束失效分析

惠州炼化燃料气回收装置压缩机水冷管束发生穿孔失效现象,采用宏观观察,扫描电子显微镜,能谱等失效分析方法研究了压缩机水冷器管束发生失效的原因.分析结果表明在腐蚀坑边缘及腐蚀坑底的Cr元素质量分数分别为10.09％,12.13％,低于国标材质成分要求的Cr元素质量分数17％的最低标准,使管束材料存在缺陷,导致了管束在HCN,CO2,H2S和H2O腐蚀环境中发生了电化学腐蚀,并在管束腐蚀严重部位发生穿孔.