黄桥气田CO2腐蚀及选材评价研究

CO2腐蚀长期困绕黄桥CO2气田的开发.文章根据黄桥CO2气田腐蚀现状和特征,分析其腐蚀异常的原因,并选用4种管材开展含水CO2的高温高压模拟试验.结果发现,现有的油套管材料P-110和N-80在高温高压CO2条件下对管壁产生严重腐蚀;9Cr管材耐CO2腐蚀性差,有轻微的点蚀;13Cr管材基本不发生腐蚀,可以满足CO2气井正常生产的要求.上述研究成果对正在开采的气井和新钻井的井下选材具有指导意义.     

黄桥气田CO2腐蚀现状及完井选材评价研究

CO₂腐蚀是石油天然气工业中一种破坏力极强的腐蚀类型，自1983年在江苏黄桥苏174井钻获高产CO₂气流以后，随后完成了4口试采井，已探明黄桥CO₂气田为国内最大的CO₂气田。1985年投入开发以来，相继发生了气井套管断落、腐蚀穿孔、油管落井、采气树泄漏和地表泄漏等情况，正是由于腐蚀的影响，导致气田生产成本上升、生产时效降低，极大地影响了气田的开发效益。同时，CO₂腐蚀严重威胁着黄桥CO₂气田的安全生产，解决这类腐蚀问题已成当务之急。针对黄桥CO₂气田腐蚀现状和特征，分析了腐蚀异常的原因，并选用4种管材开展CO₂高温高压模拟试验，结果发现：现有的油套管材料P-110和N-80在高温、高压和CO₂环境下对管壁产生严重腐蚀；9Cr管材耐CO₂腐蚀性差，有轻微点蚀；13Cr管材基本不发生腐蚀，可以满足CO₂气井正常生产的要求。这些研究成果对新钻井的井下选材具有指导意义。     

富含CO2凝析气井的腐蚀与防腐技术

富含CO2凝析气藏气井的腐蚀具有普遍性,作者对凝析气井多相流动腐蚀现象进行了阐述,分析了富含CO2凝析气藏气井的腐蚀机理是金属表面在酸性环境中形成微电池产生的电偶腐蚀作用的结果,研究了凝析气井多相流动腐蚀影响因素,包括温度、CO2分压、流速、相态的影响、流型等。提出了几种凝析气井腐蚀的防治的有效措施:不锈刚管、玻璃钢管,涂镀层油管,加入缓蚀剂,阴极保护,增加pH值,并以黄桥富含CO2凝析气田为例,指出对该富含CO2凝析气田所采取防腐措施是有效的。     

大牛地低含H2S/CO2气井腐蚀规律及主控因素研究

大牛地奥陶系风化壳气藏含有不同程度的硫化氢,整体属于低微含硫范围,目前对H2S/CO2共存条件下腐蚀规律认识不清,气藏安全生产存在一定风险。通过静态失重法探究温度、压力、硫化氢浓度对气井油套管腐蚀规律的影响。结果显示:N80和P110两种钢材的腐蚀速率随硫化氢浓度降低、压力升高呈升高趋势;随温度升高腐蚀速率先升高后降低,80℃时达到最大值1.4521 mm/a和1.8915 mm/a。初步确定大牛地气田腐蚀主控因素为H2S浓度,研究结果为该气田井筒管材优选及腐蚀防治提供了依据。     

长岭气田高含CO2酸性气藏采气技术

吉林油田长岭气田火山岩气藏具有高温、高压、高含CO2的特点,气井腐蚀环境恶劣.为了有效降低高舍CO2天然气对气井的腐蚀危害,实现安全、高效完井.通过分析气井腐蚀工况和完井材质,形成了相应的防腐措施:采用S13Cr油管、FF、HH井口、配套油套环空缓蚀剂;根据气藏特点,通过管柱优化设计,形成了系列化完井管柱组合;针对气井管柱渗漏问题,形成了提高上扣扭矩等技术措施,现场生产状况良好,有效保障了长岭气田高含CO2气井经济、安全、高效开发,该套技术对于其他类似气田完井投产也有一定的借鉴意义.     

高压气井、凝析气井CO_2腐蚀机理及防腐技术

塔里木盆地所发现的气田、凝析气田,天然气中大多不合H2S而含有一定量的CO2。高压气井、 凝析气井中C02的腐蚀有其内在客观规律,CO2的腐蚀主要与分压、温度、含水量、pH值、盐的含量、 流速、流态、攻角等因素有关。防止CO2的腐蚀的措施是多样的,对于长期生产的高压气井、凝析气井, 采用13Cr不锈钢防腐是经济可行的。     

三种80级油套管的电化学腐蚀规律研究

工程实践已证明,高含量 H2S 对气井作业管材的腐蚀性破坏作用属于不可抗拒性风险因素.为科学合理的开展高含硫气井的安全风险评价工作,须模拟现场井下作业条件,运用实验技术研究在高含硫气井作业条件下油套管材料腐蚀效果变化规律.研究中以模拟罗家 8 井气田水为实验介质,选用 L80、NT80SS 和 L80(进口)三种管材为实验对象,在实验室内运用动态失重法测试三种管材的平均腐蚀速率.通过实验总结得到在模拟川东高含硫气井作业条件下 80 级钢油套管材料的电化学腐蚀规律.分析实验结果认为,在模拟罗家 8 井气田水介质中,当pH2S与 pCO2 参数变化不大时,温度的变化是影响 80 级油套管材料腐蚀速率主要因素;L80、NT80SS 和 L80(进口)三种管材在模拟罗家 8 井气田水介质中气相腐蚀速率的变化规律相似,60℃为管材腐蚀速率的转折点,当温度处于 60℃～100℃范围,三种 80 级管材的气相腐蚀速率随着温度的升高而增大;L80、NT80SS和 L80(进口)三种管材在模拟罗家 8 井气田水介质中液相腐蚀速率的变化规律差别较明显.     

含Cr材质在CO_2腐蚀环境中的腐蚀分析

雅克拉凝析气田具有高压力、高产量、高流速、CO2含量高、水和H2S含量低的＂四高两低＂特征,腐蚀介质非常复杂。气田开发以来,井下管柱和集输管道出现了严重的腐蚀。通过对13Cr材质在现场不同CO2腐蚀环境中的试验研究,验证了13Cr材质在CO2含量低的腐蚀环境中发生腐蚀较轻,随着CO2含量增加,13Cr材质腐蚀程度增加。模拟井下和集输管道两种CO2腐蚀环境,采用高温高压釜装置对不同Cr含量材质的腐蚀行为进行了试验研究,采用扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）和X射线衍射（XRD）等方法对试样表面腐蚀产物的形貌及成分进行了分析。分析结果表明,22Cr和316L抗腐蚀性能优于3Cr和13Cr,并提出了适合雅克拉凝析气田井下和集输管道腐蚀治理的方向。     

锦州20-2凝析气田南高点油环问题浅析

在早期评价阶段,锦州20-2凝析气田南高点被认为是一个无油环的凝析气藏。南高点S4井初期能够正常生产,但在气井生产和凝析油气分离过程中,凝析油的颜色时有变深,判断南高点凝析气藏是否有油环是气田当时生产研究的难点。利用多种方法对锦州20-2凝析气田南高点油环问题进行了分析,认为南高点存在油环,并且有一定程度的锥进。研究结果为JZ20-2凝析气田气井生产制度的改进以及气田综合调整方案的研究提供了重要依据,总结出的综合判断凝析气藏油环存在的方法也具有借鉴意义。     

普光气田N80套管多元腐蚀行为试验研究

普光气田套管腐蚀严重.选择普光气田常见腐蚀离子S2-、Cl-、HCO3-以及温度作为腐蚀影响因素,通过正交试验法,模拟普光气田N80套管钢材在地层水情况下腐蚀行为.结果表明:试验中各因素对试验指标(腐蚀失重率)的影响按大小顺序是NaHCO3质量浓度、温度、Na2S质量浓度、NaCl质量浓度;N80套管材料在不同腐蚀环境下,腐蚀表面形貌各异,多有蚀坑状,少数试样表面有台阶状;腐蚀形态多为点蚀或坑蚀;N80套管材料腐蚀表面产物各不相同,所有腐蚀产物均包括CaCO3、SiO2,部分试样腐蚀产物还包括FeS、KCl,且各腐蚀产物所占质量均不相同.     

低渗透油藏CO2混相驱提高采收率试验

大多数低渗透油藏注水开发效果差,为了验证CO2混相驱在此类油藏的适用性,掌握其提高采收率的程度,以大庆榆树林油田为依托,进行了原油的细管试验与微观试验、天然岩心的驱油试验以及油藏的数值模拟研究,确定了CO2与榆树林油田原油的最小混相压力,试验与数值模拟测试了不同驱替方式在天然岩心上的采收率,二者非常吻合。试验表明:CO2混相驱可以应用于榆树林油田;天然岩心试验无水混相驱可以提高采收率19个百分点以上,水气交替可以提高采收率10~19个百分点;注入1个气体的合适段塞可以减少水对混相的影响,更大程度提高采收率。该研究表明CO2混相驱可提高低渗透油藏开发效果。     

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。     

气田产出水介质中特殊黄铜合金对N80钢腐蚀性的影响

随着气田的持续开发,气田综合含水率不断上升、产出水的矿化度显著提高,同时还伴随着大量的CO_2、H_2S、Cl~-等腐蚀性物质产生,有可能引发油管和套管失效,存在着安全风险。为了寻找新型合金材料、预防和减轻气井生产管线腐蚀,采用电化学测试系统、扫描电化学显微镜、电子扫描显微镜等测试手段,研究了在气田产出水环境中特殊黄铜合金对N80钢腐蚀性的影响,并考察了不同热处理状态下特殊黄铜减缓N80钢腐蚀的效果。结果表明:(1)气田产出水经特殊黄铜合金处理后,N80钢的自腐蚀电位由-0.82 V上升至-0.59 V,自腐蚀电流下降至2.78×10~(-6) A/cm~2;(2)经固溶时效状态特殊黄铜合金处理后的产出水腐蚀后的N80钢R_(ct)值较大,对N80钢的缓蚀作用较好;(3)未经特殊黄铜合金处理的产出水腐蚀后的N80钢表面析氢电流较大,活性区域也较为集中,而经固溶时效状态特殊黄铜合金处理的采出水溶液腐蚀后的N80钢表面腐蚀较轻,活性区域和腐蚀产物都有所减少,能够更好减缓N80钢的腐蚀。该成果为合金材料有效应用于预防或减轻管道腐蚀提供了依据。     

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鄂尔多斯盆地苏里格气田是我国陆上发现的较大气田之一 ,目前对该气田分析的 5口气井的气油比为 15 .9× 10 4～ 98.9× 10 4m3 /m3 ,是个湿气田或干气田 ,然而初步的实验研究结论恰恰相反 ,该气田确是一个凝析气田。气藏类型经验判断表明 ,该气田可能是“常规干气田” ,也可能是“无油环凝析气田” ,处于干气藏和凝析气藏的过度带 ,没有统一的结论。相态实验研究表明 ,该气田为特低含凝析油的凝析气田。实验还发现 ,退泵降压观测到的露点压力与进泵升压观测到的雾和油花消失的压力不相同 ,后者大于前者 ,而且相差很大 ,说明该气田凝析油一旦析出 ,就较难气化。气油比改变露点压力也相应改变 ,气油比升高 ,露点压力降低 ,说明高气油比井的气含量大、油含量少 ,使油完全溶解在气中的压力就低。定容衰竭预测结果表明 ,该气田的反凝析油量很低 ,但是如果气井在井底压力低于露点压力下经过长时间生产 ,井底周围地层中仍然会有凝析油聚集 ,造成反凝析油动态污染     

雅轮凝析气藏一次完井新技术

雅轮凝析气田是一个富含凝析油的深层凝析气藏,为做好储层保护工作,同时节约时间和成本,通过优化研究,在完井时,采用油管传输负压射孔一次完井工艺。完井工艺的焦点集中在封隔器能否成功坐封、管柱伸长量多大以及液压坐封和打压射孔双重打压级别的严格设计,通过精密计算及现场实践证实了采用液压封隔器及负压射孔联作并采用先坐封后射孔这一完井新技术是可行性。该工艺的现场成功应用,对于在其它高压油气藏完井中推广该工艺具有借鉴意义。     

板桥废弃凝析气藏注水提高采收率研究

除对极少数凝析气藏采用循环注气方式开采以外,我国对绝大多数凝析气藏均采用衰竭式开采。衰竭式开采采出程度低,大部分资源损失在地下;若不改变这种开采方式就无法再采出剩余的资源。从室内实验和现场试验两个方面进行了凝析气藏注水开采研究。室内实验表明,注水可以提高凝析油采收率3.39％,可提高天然气采收率10.11％。采用油田污水现场回注于废弃气藏证实:截止2003年4月,板桥凝析气藏在累计注水127.06×10~4m~3后新增采油量6 638t、采气量5020×10~4m~3。实践表明:油田污水回注于废弃气藏是老油田挖潜和提高经济效益的一条新途径,并在拓宽凝析气藏的开发方式和提高凝析气藏开发水平方面有理论意义、在增加凝析气藏的油气可采储量和寻求油气藏接替资源方面有现实意义。     

牙哈凝析气藏注气开发过程反蒸发动态相态特征

针对牙哈凝析气藏出现的反凝析问题,利用油气相平衡理论,在对典型气井YH301井地层流体相态实验拟合的基础上,模拟研究了该凝析气藏的反凝析相态特征和组分变化特征,同时分析了注入气与地层剩余凝析油和剩余井流物的反蒸发相态变化特征。结果表明：①随着地层压力的降低,凝析气中C1含量逐渐增加,C₁₀⁺的含量逐渐降低,反之也成立;②加载不同比例注入气后,随着注入气比例从20%增加到80%,地层反凝析油的ｐ-T相图临界点从右向左偏移,当注入气摩尔含量超过40%后,整个体系在地层温度134 ℃下已经变成露点状态;③地下剩余流体注气后混合物体系反凝析液量降低,注入气所占摩尔含量越高,反凝析液量降低越多;④注入气摩尔含量大于40%有利于降低体系露点压力和反凝析液量,使凝析气不会再显著发生反凝析损失,反凝析饱和度明显降低,有利于牙哈凝析气藏开发中后期进一步提高凝析油的采收率。     

不同压力下确定凝析气井二项式产能方程的一种新方法

凝析气藏在低于露点压力的情况下，地层中的流体将由单一的气相变成气液两相。这种相态变化对凝析气井产能存在两方面的影响：一是气相流体相对密度降低，其粘度、偏差因子等也随之发生变化；二是重烃液化后吸附于岩石表面并在近井地层中富集，降低了含气饱和度及气相相对渗透率，严重影响了气井产能。从气井二项式产能方程的主要影响因素出发，利用初期凝析气井测试资料获得的二项式产能方程，依据凝析气藏气相流体组成、相对密度、粘度及偏差因子随压力的变化情况，结合凝析气藏油、气相渗实验结果，提出了对初期二项式产能方程系数的修正，便可获得在不同压力下符合凝析气井实际的二项式产能方程，实例验证该方法具有良好的预测效果。