超高压高温CO2腐蚀研究理论探讨

在分析油气藏及油气井压力漏斗中的CO2存在形式基础上,对CO2对油气井管柱钢材腐蚀体系进行了理论分析,提出了在油气藏深处及油气井管柱压力漏斗中CO2处于超临界流体时腐蚀体系采用体系CO2摩尔含量及在总压条件下CO2在油水介质中分配系数进行腐蚀历程描述的理论概念,并对超临界流体CO2腐蚀研究提出了相应方向.     

超临界CO2对钢材的腐蚀实验研究

采用静态高温高压釜及SEM现代分析测试手段,在分析超临界CO2存在形式及与原油、水交互作用的基础上,进行了超临界CO2对钢材的腐蚀实验研究。结果表明,在腐蚀系统SCF-CO2气相中,存在CO2腐蚀现象;液相中,腐蚀速率随压力增加而上升,12MPa达到峰值后下降。在纯水中12MPa时,液相和气相中的腐蚀速率趋于一致,腐蚀形貌表现为腐蚀瘤。30％的原油含量可在液相促进钢材腐蚀。腐蚀形貌表现为腐蚀瘤与腐蚀坑并存;但随含油量增加,会抑制钢材腐蚀。     

CO2分压对碳钢腐蚀的影响及缓蚀性能研究

为了研究CO2分压对碳钢腐蚀的影响及缓蚀剂的缓蚀性能,在模拟油田腐蚀环境中,采用FS-Ⅲ高温高压动态腐蚀仪,辅以失重法计算,对不同CO2分压下油管钢N80的动态腐蚀速率,A（1-硫脲乙基-2-烷基咪唑啉）和B（1-氨乙基-2-烷基咪唑啉季铵盐）两种咪唑啉缓蚀剂对CO2腐蚀的缓蚀效果及与其它油田用化学药剂的配伍性进行了研究。结果表明,在实验温度条件下,随着CO2分压的升高,N80钢的动态腐蚀速率呈现先增大后减小的变化趋势 缓蚀剂A和B对CO2腐蚀都有很好的抑制效果,最佳缓蚀效率分别为95%和94.6%,其中A与其它化学药剂具有很好的配伍性。使用缓蚀剂A对油田CO2腐蚀进行防护会有很好的效果。     

低碳微合金钢抗CO2／H2S腐蚀性能研究

针对用于可膨胀套管的低碳微合金钢CO2/H2S腐蚀问题,采用电极化实验、失重法及SEM等方法和手段对低碳微合金钢分别在单一H2S(pH=2.9)、CO2/H2S流量比为1:1(pH=2.9)、CO2/H2S流量比为1:1(pH=5.3)条件下的腐蚀行为和规律进行研究.结果表明:低碳微合金钢在单一H2S条件下,生成了铁的硫化物,使腐蚀速率高;在有CO2存在的情况下,由于CO2吸附在钢材表面,形成致密的吸附膜,提高了自腐蚀电位,减缓了CO2/H2S的腐蚀速率;由于组织不均匀及MnS的偏析,造成腐蚀后试样表面不平整,腐蚀产物膜存在微裂纹,pH值越低,腐蚀后试样表面越不平整.裂纹越明显,腐蚀越严重.     

3种13Cr材料在CO_2和H_2S共存时的腐蚀性能研究

CO2和H2S共存时13Cr腐蚀性能较为复杂,极易发生失效.通过高温高压釜模拟油田现场环境,采用失重法对比研究了0Cr13、1Cr13、2Cr13在CO2和H2S共存时,气-液两相中的腐蚀性能.采用SEM、EDS、XRD等方法对腐蚀后试样表面形貌及成分进行了分析.结果表明,3种材料在此环境下均发生了严重的全面腐蚀,平均腐蚀速率0Cr13〉1Cr13〉2Cr13,液相平均腐蚀速率大于气相平均腐蚀速率;3种材料均有点蚀发生,气相中点蚀较液相严重.能谱及XRD分析结果显示,材料表面腐蚀产物主要为FeS0.9,主要发生了H2S腐蚀.     

光杆的二氧化碳腐蚀及防护对策

CO2腐蚀是石油工业中一种破坏力极强的腐蚀类型,现场调研发现,随着采油过程中CO2含量的增加,光杆腐蚀问题日益严重,光杆寿命大大缩短.通过对二氧化碳在不同腐蚀情况下的腐蚀产物的分析,加之室内试验和工业试验,提出了一种新的牺牲阳极保护法--渗锌工艺,光杆的腐蚀速度大大降低.     

川西气田气井管柱选材研究

川西须家河组气藏气井管柱存在严重的腐蚀问题,通过室内模拟试验和现场试验及腐蚀软件分析,研究了气井的腐蚀机理,气井腐蚀主要以CO2腐蚀为主。研究表明13Cr材质管柱在川西须家河组气藏生产条件下具有良好的防腐效果。     

新疆油田呼图壁储气库气井管柱腐蚀实验研究

新疆油田公司依据中石油股份公司储气库建设要求,启动了＂呼图壁气田改建储气库＂建设工作。储气库的主要气源是从土库曼斯坦进关的天然气,该天然气中CO2≤2%,CO2分压最大为0.68MPa,采出时在井口及井底,天然气的含水量普遍高于对应温度、压力下的天然气饱和含水汽量,即低于露点温度,会导致较为严重的CO2腐蚀。通过分析知道呼图壁气田影响二氧化碳腐蚀的环境影响因素主要有二氧化碳分压、地层水矿化度及Cl-含量、温度、流速等,由此设计了室内模拟实验条件;评价了P110、3Cr110、普通13Cr110、HP1-13Cr110抗CO2（含Cl-）腐蚀性能。得到了室内模拟条件下,不同目标管材的平均腐蚀速率与局部腐蚀速率,根据实验结果确定不同管材的腐蚀状况,为储气库气井管柱的选材提供依据。     

油气生产过程中CO2腐蚀预测研究

在油气生产过程中,由于油管的内腐蚀严重,时常发生穿孔、断裂事故,直接影响了油气田的正常生产和动态监测工作.为了弄清油气井腐蚀原因,在广泛调研CO2腐蚀的基础上,认为影响腐蚀速度的主要外部因素是环境温度、CO2分压、pH值、流速等,结合室内实验和现场应用,基于NORSOK腐蚀模型建立了更适合于油田实际的腐蚀预测模型,进行了影响腐蚀速度的敏感性分析,拓宽了NORSOK腐蚀模型的应用范围.分析结果与实验数据相吻合,说明该模型可以应用于油气田复杂环境腐蚀情况并能得到较好的分析判断结果,为油田注采CO2管材防腐预测提供了依据.     

缓蚀剂降低CO_2对N-80碳钢腐蚀速率的电化学研究

用动电位扫描法研究了单组分缓蚀剂和缓蚀协同效应对饱和CO2 水溶液中N 80碳钢腐蚀速率的影响 ,并探讨了它们对CO2 腐蚀阴阳极过程的影响 .     

江汉油区注入水中二氧化碳腐蚀与指标控制

二氧化碳腐蚀是导致油田套管和其他设备过早损坏的一个重要因素,针对二氧化碳腐蚀问题,通过对江汉油区水质状况分析和二氧化碳室内挂片实验,探讨了二氧化碳腐蚀机理及影响因素,确定了有效控制腐蚀的二氧化碳含量的界限值,指出当溶氧量一定时,二氧化碳含量越大,腐蚀性越强;溶解氧与二氧化碳共存时,溶解氧对腐蚀起主导作用,且加剧腐蚀;注入清水的二氧化碳值30mg/L和注入污水的二氧化碳值200mg/L分别作为其界限值,可有效控制腐蚀。     

用鹅油直接制取CO_2缓蚀剂

讨论了以鹅油为原料直接制取CO_2腐蚀防护的缓蚀剂。利用正交试验对反应中主要原料的摩尔比、反应温度、反应时间、反应压力的影响进行了考查。通过测定合成产物在CO_2腐蚀环境中的缓蚀性能。确定了以鹅油为原料直接制取CO_2缓蚀剂的工艺条件。     

一些水质阻垢剂与ID—1缓蚀剂在CO_2EOR驱中阻垢性能的研究

实验表明,一些优质的水质阻垢剂与ID—1缓蚀剂在CO_2及CO_2EOR驱中不具有协同效应。这些水质阻垢剂本身的阻垢性能也受到CO_2体系的严重影响。     

CO_2EOR地下管柱防腐蚀涂层的试验研究

通过大量试验对21种防腐漆进行了筛选,并对其中三种漆进行了室内模拟地层条件的试验,最后选出环氧色漆B作为CO_2EOR地下管柱最佳防腐蚀用漆。     

Effect of Ca~(2+) on CO_2 corrosion properties of X65 pipeline steel

The effect of Ca~(2+) on CO_2 corrosion to X65 pipeline steel was investigated in the simulated stratum water of an oil field containing different concentrations of Ca~(2+). It is found that Ca~(2+) can enhance the corrosion rate,especially in the Ca~(2+) concentration from 256 to 512 mg/L,which can be attributed to the growing grain size and loosing structure of corrosion scales with increasing Ca~(2+) concentration. X-ray diffraction(XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) investigations reveal that a complex carbonate (Fe, Ca)CO_3 forms at high Ca~(2+) concentration due to the gradual replacement of Fe~(2+) in FeCO_3 by Ca~(2+).     

CO_2EOR地下管柱封隔器以下部位的油/套管的牺牲阳极保护

介绍了镁合金(MB_2)用作CO_2EOR地下管柱封隔器以下部位的油/套管的牺牲阳极保护的研究。用电化学方法测量镁合金与J_(55)钢之间的电偶电流,用失重法测定镁合金与J_(55)钢之间的电偶腐蚀,为井下环形空间井管用镁合金牺牲阳极保护提供了合适的比例。     

Theoretical investigations on heat transfer to H_2O/CO_2 mixtures in supercritical region

The supercritical H_2O/CO_2 mixture is the working fluid to drive a turbine in a novel power generation system with coal gasified in supercritical water. This system is promising because of zero pollution emission in contrast to the conventional coal-fired power plant. Heat transfer coefficients of the supercritical H_2O/CO_2 mixtures are important to design heat transfer devices in this system, which is similar to the role of heat transfer to supercritical water in conventional systems. However, heat transfer to supercritical mixtures has received less attention. Here, we show that the supercritical mixtures with H_2O being one of the components, have similar convection heat transfer behavior to supercritical pure fluids for temperatures and pressures above the critical point of H_2O. This phenomenon was demonstrated from two aspects. Firstly, the forced convection heat transfer coefficients of supercritical mixtures were numerically calculated using the simulation model for supercritical pure fluids and using the thermophysical properties(density, heat capacity, thermal conductivity and viscosity) of supercritical mixtures as input.The calculated results agree well with experimental data in the supercritical region. Secondly, the calculated results also agree well with the correlations for supercritical pure fluids. The mechanisms were investigated by molecular dynamics simulations on the diffusion of supercritical mixtures. These results lay the foundation for predicting convection heat transfer coefficients of supercritical mixtures and for designing heat transfer devices with supercritical mixtures as heat transfer fluids.     

超临界CO2萃取黑加仑油

本文提出了用超临界 CO_2萃取黑加仑油的方法,考察了压力、温度对黑加仑油在 CO_2中溶解度的影响,分析了萃取条件与油品质量的关系,并综合得出了超临界 CO_2萃取黑加仑油的最佳条件.     

CO_2EOR时地下管柱的腐蚀控制

应用CO_2驱油提高采收率在国外已得到广泛的工业应用。然而,实际应用CO_2,EOR所引起的腐蚀问题相当严重,其中地下套管、油管及其工具的腐蚀尤为严重。这个问题在美国已得到令人满意的解决。本文系统综述了CO_2EOR过程中CO_2对注入井和采出井的套管、油管及其工具的腐蚀机理,腐蚀控制等。