中原油田金属设备腐蚀调查

中原油田金属设备腐蚀调查叶俊姜炳卫(中原石油勘探局采油六厂山东东明274511)1油井的腐蚀油田开发的初期,含水率较低,油井的腐蚀并不严重,随着含水的升高,油井的井下采油工具、井下管柱的腐蚀日益严重.采油六厂1994年、1995年、1996年仅用于因管柱腐蚀而更换管柱分别为:4435m,3875m,1887m.从腐蚀的形状看,大部分为圆形或椭圆形,外小内大,呈外八字形,说明油管的腐蚀是从管内开始的.采油井井下工具的腐蚀规律基本上和油管的腐?...     

CO2-O2-H2O环境下油套管腐蚀研究进展

在注空气驱采油过程中,采出液中通常存在酸性气体及腐蚀性离子,这些气体和离子的浓度变化,在温度和压力的作用下影响油套管的腐蚀行为,造成不同程度的腐蚀及损失。本文从腐蚀机制、影响因素和防腐措施方面展开CO₂-O₂-H₂O环境下油套管腐蚀行为的论述,简要介绍了不同因素下的腐蚀规律及主要影响因素,包括温度、气体分压和腐蚀介质。分析评价了两种常见的防腐手段,包括耐蚀材料的选择、表面镀层保护技术,为后续油套管的防腐提供理论依据。     

耐CO2腐蚀油井管材的选用

CO₂在水湿环境下容易引起钢铁严重腐蚀,低碳钢的CO₂腐蚀速率可高达7 mm/a,在厌氧条件下可达20 mm/a.油田开发过程中,随着油井含水量日益增高,注CO₂驱采油技术的推广应用,以及高含CO₂油藏的开发,CO₂腐蚀问题越来越突出。CO₂腐蚀使油套管过早失效,服役寿命大大低于设计寿命,造成     

注空气驱管材的腐蚀与防护研究现状

注空气驱过程中的管材腐蚀问题非常突出,严重制约着注空气驱技术的推广应用。本文论述了注空气驱过程中的腐蚀与防护研究,其主要包括注气井的氧腐蚀和生产井的CO2腐蚀、CO2/O2腐蚀以及CO2/H2S腐蚀,并介绍了其中各类腐蚀的腐蚀机理、影响因素和防护措施。     

华爿匕采四采取“-井-剂-法”油井防腐阻垢效果明显

针对高含水油井腐蚀、结垢日趋严重,导致油井作业频繁的情况,华北采油四厂采取“-井-剂-法”的治理对策,应用了HZ系列缓蚀阻垢剂,油井防腐阻垢效果明显。截至2011年9月20日,这个厂现场共应用44口井,检泵周期平均延长1．5倍以上,减少检泵作业66井次,节约杆、管更换费和作业费297万元。     

CO2驱油田注采井油套管腐蚀速率控制值

腐蚀控制是CO2驱的关键技术,国内外CO2驱油田普遍采用普通碳钢(J-55、N-80等)油套管通过添加缓蚀剂的措施来控制腐蚀.国内普遍采用0.076mm/a作为腐蚀速率控制值,而国外则没有统一的标准.0.076mm/a来自于标准《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》,从测试环境、腐蚀源和腐蚀环境来看,直接把它作为CO2驱油田腐蚀环境条件下的选材与腐蚀控制衡量指标是不合理的.通过最危险工况条件下油套管的强度计算所获得的寿命周期内允许的平均腐蚀速率可以作为发生均匀腐蚀材料的选材依据.没有必要设定一个平均腐蚀速率标准值来作为CO2驱油田腐蚀环境条件下优选和评价缓蚀剂的衡量指标.     

注CO2井管柱腐蚀速率预测

利用CO₂驱油提高低渗、高含水油田原油采收率已经发展成为双碳背景下应对气候变化的重要技术。但是注CO₂井管柱频繁发生腐蚀失效的问题,研究管柱在CO₂环境下的腐蚀机理,预测管柱腐蚀速率是腐蚀防护是保障安全生产的重要途经。为此本文开展了注CO₂井管柱腐蚀的电化学分析,考虑了压力、温度、pH值、含水率、离子浓度等因素在管柱腐蚀失效中关联关系,优化了CO₂腐蚀环境下P110油管的腐蚀速率预测模型,对实例井油管柱腐蚀速率完成预测,并对比油田现场实测值。结果表明：在注CO₂过程中,1500m以上井段腐蚀程度较小,腐蚀主要发生在1300～1700m井段,温度为70℃左右腐蚀做严重,腐蚀速率可达0.3mm/a。腐蚀速率受含水率、井筒温度影响较大,腐蚀情况预测结果与现场实测腐蚀情况吻合较好。     

20#钢在聚丙烯酰胺驱油溶液中的腐蚀行为

采用电化学测试和SEM、XRD、XPS等多种表面分析技术，对20#钢在聚丙烯酰胺驱油溶液中的腐蚀进行了系统的研究.结果表明：20#钢在聚丙烯酰胺驱油溶液中的腐蚀为活性溶解腐蚀；浸泡后20#钢表面产生了大量的腐蚀坑和腐蚀沟，形成的腐蚀产物为FeOOH，Fe3O4和Fe2O3；腐蚀产物晶粒细化，结构趋于非晶态；20#钢的腐蚀还会引起聚丙烯酰胺的降解，降低了聚丙烯酰胺驱油溶液的稳定性.      

渤海采油平台常用腐蚀监/检测技术

有效的腐蚀监/检测技术对于确保海上平台设备和管道安全正常运行,保障海上油气田的正常生产显得尤为重要。本文根据海上采油平台腐蚀现状,总结归纳了平台经常使用的腐蚀监检测方法,简单介绍了一些腐蚀监检测未来的发展趋势,旨在提高海上采油平台腐蚀监检测水平,为海上油气田安全生产提供强有力的技术支撑。     

YH23-1-18气井采油树立管失效分析

对YH23-1-18采油树立管失效从材料、外部环境以及腐蚀形态等方面进行了分析,结果认为,立管失效为二氧化碳腐蚀所致,腐蚀产物为FeCO_3,并据此提出了预防措施。     

CO_2驱高温高盐油藏井筒用P110套管的腐蚀规律

研发了生产系统多相流二氧化碳腐蚀仿真模拟装置,通过模拟注入井、采出井和地面集输管道的多相流状态腐蚀环境,实现多种流态、不同CO_2分压与温度条件下的材料腐蚀评价和缓蚀剂性能评价。在此基础上,研究了矿化度、温度、CO_2分压和流速等多种腐蚀因素对CO_2驱生产井中P110套管的腐蚀影响规律,建立了高CO_2分压局部腐蚀预测模型,并绘制CO_2驱采出井管材局部腐蚀预测图板。结果表明:CO_2驱采出井中P110套管的关键防腐蚀部位为高CO_2分压采出井、井筒中下部、动液面附近管柱。现场应用结果表明,该预测图板的预测符合率达到了80%,能快速、准确预测井筒的腐蚀规律与腐蚀情况。     

吉林油田矿场条件下 CO2 腐蚀模拟装置的建立及实验研究

目的建立一种全尺寸腐蚀模拟放大试验装置。方法针对CO2驱油现场的实际情况,综合考虑影响CO2驱油腐蚀的各个因素,设计并研制更有效的高温高压CO2腐蚀模拟试验装置。对该装置开展模拟CO2腐蚀环境下,多种材料腐蚀特征及缓蚀剂防腐性能的实验研究,并将评价数据与室内高压釜实验、现场腐蚀监测的数据进行对比分析。结果该装置可实现液态CO2流量0~0.9 m3/h、温度-25~120℃、最高压力32 MPa下各种矿场腐蚀环境的模拟,能够模拟常规室内研究设备无法模拟的低温-高温高压条件下的多相流动状态,与现场流态更为接近,模拟结果可有效指导CO2驱油与埋存工程防腐工艺的制定。结论表面矿场条件下的CO2腐蚀模拟数据接近矿场实际腐蚀监测数据,实现了井筒、地面设备管道材料和防腐工艺技术的矿场模拟评价。     

海上油气田防腐措施研究现状

海上采油设施防腐对于海上油田生产安全至关重要。本文结合南海海上油气田腐蚀特点及现有腐蚀控制技术,分别从南海油气田具体防腐措施、各防腐技术的应用效果两个角度,论述了海上油气田腐蚀保护的现状。     

土壤腐蚀加速试验的加速比与动力学相关性研究

对Q235碳钢在滨海盐土中的土壤腐蚀进行恒温恒含水量、温度交变和含水量交变三种土壤腐蚀加速试验.根据腐蚀加速试验及现场埋样试验的腐蚀失重结果,对不同加速条件下的加速比和动力学相关性进行分析与计算.结果表明:腐蚀加速试验的加速比随温度升高而增大;相同温度下,10%含水时的加速比最大,10%～30%含水时的加速比次之,20...     

固体缓蚀剂对抽油杆材料CO_2腐蚀行为的影响

为了减缓采油过程中金属装备的CO_2腐蚀,有针对性地研制了两种固体缓蚀剂。通过极化曲线,电化学阻抗谱、滴定法对研制的固体缓蚀剂的缓蚀率和缓释效果进行评价。结果表明:固体缓蚀剂A为孔隙释放型固体缓蚀剂,固体缓蚀剂B为溶解释放型固体缓蚀剂,两种固体缓蚀剂均可满足油井采出液环境中采油装备CO_2腐蚀控制的需求。     

模拟CO2驱环境下产出水的平衡溶液性质研究

本文利用高压反应釜模拟CO2驱环境进行了腐蚀试验,通过CO2腐蚀反应的推导与计算,分析了其产出水中CO2平衡溶液化学性质及各阳极反应的腐蚀平衡电位。结果表明,CO2平衡溶液存在形式主要为水溶CO2、H2CO3、和HCO3-离子,水溶CO2浓度最高;基体Fe与溶液中H2CO3、HCO3-离子生成FeCO3反应为本试验CO2驱油环境下CO2腐蚀过程最主要阳极反应。     

夯实钢管混凝土桩环境中X60管线钢的腐蚀行为研究

研究了X60管线钢在含水土壤和NS4溶液中的应力腐蚀行为。结果表明,在含水土壤中,当应变速率小于或者等于0.67×10~(-7)s~(-1)时,管线钢的应力腐蚀敏感性分别为27.9和25.7;在NS4溶液中,应变速率大于或者等于1.33×10~(-5)s~(-1)时不会发生应力腐蚀。恒载荷应力腐蚀断口形貌与慢应变应力腐蚀断口形貌类似,都具有准解理区和细小二次裂纹形态。     

夯实钢管混凝土桩环境中X60管线钢的腐蚀行为研究

研究了X60管线钢在含水土壤和NS4溶液中的应力腐蚀行为。结果表明,在含水土壤中,当应变速率小于或者等于0.67×10~(-7)s~(-1)时,管线钢的应力腐蚀敏感性分别为27.9和25.7;在NS4溶液中,应变速率大于或者等于1.33×10~(-5)s~(-1)时不会发生应力腐蚀。恒载荷应力腐蚀断口形貌与慢应变应力腐蚀断口形貌类似,都具有准解理区和细小二次裂纹形态。     

热采转火驱生产井油管的腐蚀失效分析

采用光学显微镜,扫描电镜和能谱仪等观察分析了某热采转火驱生产井油管断口的宏观及微观形态,断裂油管的显微组织、化学成分以及腐蚀产物膜等,并结合火驱阶段现场工况条件分析了油管断裂失效原因。结果表明:油管断裂失效机理为拉伸过载失效;局部温度过高导致材料发生二次高温回火,是导致油管承载能力下降的主要原因;火驱阶段井底CO_2分压较高,导致油管内外壁产生CO_2腐蚀,CO_2腐蚀引起的壁厚减薄亦是导致油管承载能力下降的原因。     

用电化学方法研究低碳钢在粘土中的腐蚀行为

本文用动电位扫描法及电子计算机曲线拟合和交流阻抗技术研究了低碳钢在含水35%的粘土中的腐蚀行为,得到了实验周期内的腐蚀速度随时间变化的回应关系式,提出了腐蚀过程的等效电路及腐蚀机理的动力学模型.