基于WG-ICDA的管道CO_2腐蚀预测模型改进

采用湿气管线的内腐蚀直接评价方法(WG-ICDA)对含CO_2多相流海底管道进行了评价,使用NORSOK模型和De Waard模型对腐蚀速率进行了预测,最后在实验数据的基础上改进了NORSOK模型,得到了更加准确的CO_2腐蚀预测结果。对崖城到海南终端的一条海底输气管道进行了CO_2腐蚀预测,结果表明:管道沿线分别出现了环状流、分层流和段塞流,管线较大坡度位置容易出现段塞流,其流型与管道腐蚀速率直接相关,段塞流造成腐蚀最严重,环状流次之,分层流最弱。     

含硫天然气集输管道内腐蚀预测模型研究

某天然气集输管线A线(材质L245NCS钢)具有输气量大、管径大、输送压力高、输送介质H_2S含量高等特点,管线内腐蚀较为严重。在多相流理论的基础上,采用失重法对L245NCS钢开展了若干组高温高压动态反应釜实验,并运用多相流模拟软件进行管线数值模拟计算。建立了在H_2S和CO_2共存条件下,同时考虑温度和液体流速的半经验腐蚀预测模型,并基于BP神经网络算法开发了含硫天然气集输管道腐蚀预测软件;应用到某管线开展内腐蚀预测,预测结果误差30%,应用效果良好,为高含硫集输管道腐蚀失效研究提供了一定的参考。     

适用于H2S、CO2、Cl- 较高浓度环境下的咪唑啉衍生物 缓蚀剂的制备与性能评价*

针对高含CO_2、H_2S、Cl~-的油气井环境,以十六烷酸、二乙烯三胺、1-萘基-2-硫脲为原料制备了1-(2-奈基-硫脲乙基)-2-十五烷基-咪唑啉缓蚀剂。在饱和CO_2浓度、H_2S质量浓度为30 mg/L、Cl~-质量分数为0数30%的盐溶液中,研究了缓蚀剂对钢片腐蚀形貌和缓蚀效果的影响,通过电化学极化曲线和交流阻抗谱分析了缓蚀机理。结果表明,Cl~-加速了碳钢在CO_2/H_2S介质中的腐蚀。在含CO_2(饱和)、H_2S(30 mg/L)和Cl~-(10%)的盐溶液中,缓蚀剂可减缓Cl-对碳钢的腐蚀。缓蚀剂的缓蚀效果随着Cl~-浓度的增加而下降,Cl~-含量低于20%时的缓蚀效果较好。随着缓蚀剂浓度的升高,缓蚀率增大并逐渐趋于稳定,缓蚀剂加量为100 mg/L时的缓蚀率为94.36%。该缓蚀剂属于对阴阳极作用均有抑制的混合型缓蚀剂,可在碳钢表面形成一层致密的保护膜,阻碍腐蚀介质与金属基体的接触,抑制金属的腐蚀,可用于CO_2、H_2S、Cl~-浓度较高环境下管道的缓蚀。图10参13     

油田地面集输管道腐蚀穿孔风险分析

地面集输管道腐蚀穿孔直接影响油田的安全、环境和生产,因此明确管道腐蚀穿孔的风险显得至关重要。通过对某油田腐蚀穿孔的碳钢管道化学成分、金相组织和腐蚀产物形貌等分析,发现管样内壁的均匀腐蚀为CO_2、H_2S在高矿化度地层水中的电化学腐蚀所致;局部腐蚀及腐蚀穿孔为高矿化度地层水中CO_2电化学腐蚀、Cl~-局部催化所致,并伴随有一定程度的H_2S腐蚀。据此识别该油田碳钢管道腐蚀穿孔的关键风险因素为采出液含水率高、CO_2与H_2S共存及Cl-加速腐蚀。可根据关键风险制定防治措施,如加大内涂层管、双金属复合管或非金属管的投用,连续加注缓蚀剂等,从而逐步改善该油田的腐蚀现状,降低腐蚀穿孔次数,确保油田安全正常生产。     

湿气管线内腐蚀直接评价方法的应用研究

为了研究湿气管线内腐蚀直接评价(WG-ICDA)方法的应用效果,以崖城某含CO_2多相流海底管道为实例进行内腐蚀直接评价,分别使用NORSOK模型和De Waard模型对腐蚀速率进行数值模拟,基于内检测作业的最终检测结果对WG-ICDA的预测结果进行验证。结果表明:NORSOK模型更吻合流型影响下的湿气管道腐蚀速率变化规律;间接检测预测得出的116个腐蚀缺陷的区域涵盖了大部分漏磁检测发现的腐蚀位置,分布区域基本一致,但预测得到的腐蚀深度大于实际的腐蚀深度;在腐蚀速率预测过程中,管道运行参数的选取十分重要,管道的压力、温度、管内气体的流量等参数对腐蚀速率均有较大的影响。因此,WG-ICDA方法对于管道内腐蚀的预防性管理具有一定的指导作用,选择适合的腐蚀速率预测模型及管道参数可以提高腐蚀预测精度。     

天然气积液管道腐蚀监测方法研究

榆林南区、子洲、米脂气田天然气的气、水质条件复杂,矿化度含量和氯根含量都很高,部分井区CO_2、H_2S含量也相对较高,输气管道内流体会出现层流和多相流,部分低洼管段易出现泡蚀和积滞区。通过对积液管道腐蚀监测方法的研究来加强腐蚀的监测力度。     

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。     

常用奥氏体不锈钢的腐蚀研究

奥氏体不锈钢在油气工程中应用十分广泛,但是对于含有H_2S、CO_2、Cl~-等腐蚀介质的工况,奥氏体不锈钢的使用受到了限制。本文通过高温高压H_2S、CO_2、Cl~-、S单质共存条件下的腐蚀试验,对304L、316、316L、310S及904L在不同腐蚀性介质组合、不同温度工况下的腐蚀行为进行了研究。研究表明,304L相对于其他四种材料,抗腐蚀能力较差,904L的抗腐蚀能力较强,并且受温度、H_2S/CO_2分压、Cl~-浓度及S含量等因素的影响较小。     

高温、含H_2S环境的设备内壁陶瓷金属涂层防腐技术

安岳气田磨溪区块龙王庙组气藏天然气处理厂的设备内壁具有运行温度高,含H_2S、Cl~-和CO_2等强腐蚀性介质,腐蚀环境恶劣等特点。对陶瓷金属涂料进行了实验室测试,并对陶瓷金属涂料在其它工程项目中的运行情况进行了调查,证明陶瓷金属涂料具有附着力强,耐磨、耐高温,抗H_2S、Cl~-和CO_2腐蚀的优良性能。选用陶瓷金属涂料对腐蚀环境恶劣的设备内壁进行防腐,保障了设备的安全运行,通过1年的实际运行和验证发现,陶瓷金属涂料在高温,含H_2S、Cl~-和CO_2等腐蚀性介质的浸泡环境下具有很强的耐蚀性。     

多因素共同作用对Q235B钢管腐蚀行为的影响

为探究油气管道中温度、流速和CO_2/H_2S分压协同作用下对钢管腐蚀行为的影响,对温度、流速和CO_2/H_2S分压比建立正交实验,通过SEM,XRD等分析技术探究不同改变量对Q235B管道腐蚀行为的影响。结果表明:在CO_2和H_2S共同影响下,70℃、流速为1. 5 m/s时,腐蚀动力学过程十分剧烈; H_2S的存在能够一定程度上抑制腐蚀,低含H_2S的腐蚀环境中,腐蚀为CO_2主导,在高温下内层形成良好的FeCO_3膜,腐蚀速率降低; H_2S通过形成FeS腐蚀产物层增加点蚀的程度;在H_2S和CO_2的组合存在下,凹坑的起始速率最高,CO_2能够协同促进,在同一时间内提供更多的实质性FeS膜;在点腐蚀演化过程中,CO_2和H_2S的协同作用在70℃时最为显著,同时流速在增大的过程中,会使FeS分布不均,而FeS的不均匀分布会诱导微电池作为该阶段在钢表面的点腐蚀的驱动力。研究结果对于制定石油管道防腐措施具有指导意义。     

借助清管数据分析海底管道内腐蚀原因与控制

内腐蚀问题一直是多相流海底管道的主要安全隐患,清管是一种内腐蚀控制或保持有效流体输送效率的有效方式。利用清管数据可以获取海底管道腐蚀发生的位置、清管产物等信息,对不同时间的清管数据进行对比,可以分析出海底管道内腐蚀发生的原因,以及期间所采取腐蚀控制方法的效果。根据中国南部海域某条多相流海底管道的清管信息及智能内检测数据分析了该海底管道发生内腐蚀的原因,主要是海底管道底部残存泥沙和沉积水导致。为此,制定了针对性的内腐蚀控制措施,即将原泡沫球清管球更改为双向直板10-A型清管球,增加清管频次,且在清管过程中冲击加入杀菌剂,4年后内检测结果证明内腐蚀控制措施有效。     

集气管道CO_2内腐蚀模拟研究

为了预测某集气管道的腐蚀状况,减少因腐蚀引起的穿孔、泄漏等事故,针对某气田WA段含CO_2集输管道多相混输的特点,筛选出合适的CO_2内腐蚀预测模型。使用OLGA软件建立了管道内部CO_2内腐蚀模型并对其进行模拟,分析了管道沿线压力、温度、流态变化情况,经与管道实际运行数据进行对比,验证了模型用于模拟管道运行状况的准确性。通过模拟结果及与实际腐蚀速率的比较得出,OLGA软件可以很好地模拟管道CO_2内腐蚀状况,可为制定管道清管方案提供技术参考。     

姬塬油田地面管道失效分析及防护措施

针对姬塬油田地面管道腐蚀严重问题,开展了失效现状、腐蚀因素、腐蚀机理分析,探讨了CO_2、H_2S、Cl~-等原油腐蚀介质,温度、含水率、流速等外部环境,以及管道材质、焊接质量对管道内腐蚀的影响,提出了开展前端脱水工艺优化、结垢预防以减缓管道腐蚀速度的措施。同时按照"区域性、代表性、系统性"原则,建立了油田区域腐蚀基础数据库、管道腐蚀全流程监测网、管道检测评价及管道防腐技术体系,通过现场应用,管道失效次数由2015年的425次下降至2020年的95次,失效率由2015年的0.13 km~(-1)·a~(-1)下降至2020年的0.02 km~(-1)·a~(-1),管道失效率得到有效控制。     

国外海洋工程用超级耐蚀合金

<正>与陆地油气开采相比,海洋环境洋流变化剧烈、海水温度和压力随深度变化大、海底岩层结构与陆地井迥异。海洋油气中H_2S,CO_2和Cl~-等的含量普遍较高,海底微生物种类复杂,化学腐蚀和微生物腐蚀能力都很强。因此,海洋油气开采平台用特殊钢材料如不锈钢、耐蚀合金等普遍要求高耐蚀、高强高韧和高耐磨等性能特点。国     

油气田缓蚀技术研究进展

摘要:文章介绍了油气田抑制CO_2/H_2S腐蚀的缓蚀技术研究进展;缓蚀剂作用机理;CO_2/H_2S和CO_2/H_2S环境下缓蚀技术的应用现状。着重介绍了酰胺类、咪唑啉衍生物和季胺盐类等缓蚀剂的国内外研究现状,并展望了油气田抑制CO_2/H_2S腐蚀的缓蚀技术发展趋势。     

南堡油田3号构造集输管道的腐蚀及防护

南堡油田3号构造所产伴生气中含有H_2S和CO_2等酸性气体,酸性气体遇水即会发生电离反应,对钢材具有很强的腐蚀作用,使该区集输管道存在潜在的腐蚀风险。根据已有研究成果作为腐蚀判据,结合集输工艺流程和运行状况分析H_2S和CO_2腐蚀对该区地面集输管道的影响,确定系统中影响管材腐蚀的主要因素为CO_2。针对CO_2腐蚀提出适用于3号构造集输管道的腐蚀防护措施,为该区的运行管理和工艺设计提供参考。     

油气工业中CO_2的腐蚀及其抑制

本文简要论述C0_2的腐蚀状况和CO_2的腐蚀机理及其应采取的措施。室内试验表明,CO_2腐蚀不及H_2S严重,但抑制其腐蚀将比H_2S困难。     

高压燃料气管线的腐蚀与防护

对高压燃料气管线的腐蚀情况进行了调查,结果表明,高压燃料气管线的腐蚀主要发生在弯头的背弯处及直管段低点沉积凝液的部位,腐蚀均为大量结垢及明显蚀坑。高压燃料气中的H_2S,HCl,CO_2等腐蚀介质形成了H_2S+H_2O,H_2S+HCl+H_2O,H_2S+CO_2+H_2O等复杂的湿硫化氢腐蚀体系,与管道垢下腐蚀相互促进,导致高压燃料气管线的蚀坑深度快速增加,并最终穿孔泄漏。提出了建立脱硫装置、加强管道排凝、评选耐蚀防护涂料、开展腐蚀监测等防护建议。     

江汉油田注水采油设备的腐蚀与防护

随着采出原油含水率增大,江汉油田地面和地下注水、输油管线都发生严重腐蚀。通过油田注水水质监测,大量地面、井下挂片腐蚀试验,腐蚀状况和腐蚀物分析,室内模拟试验,查明引起腐蚀的因素是 SRB、高 Cl~-含量以及溶解 O_2、CO_2和 H_2S,其中以 SRB 最为重要。讨论了各种因素引起腐蚀的机理。提出了相应的防腐蚀措施。     

多相流管道CO_2内腐蚀直接评价技术研究

针对无法实行内检测的管段,参照NACE SP0116的相关要求对管道进行内腐蚀直接评价。以某油田海底管道为研究对象,建立了多相流管道CO2内腐蚀De Warrd模型,通过预评价、间接检测、详细检测和后评价四个步骤对管道的腐蚀情况进行了预测。通过输入多相流的基础和环境参数,发现管道的腐蚀程度与持液率、气液两相流型以及气液两相表观流速等流动参数都有较大关联,其中在两侧立管及里程为6.87～7.83 km低洼上坡段处的腐蚀最为严重。经与现场立管的检测结果对比发现,间接检测与软件模拟的结果基本保持一致,平均腐蚀速率为0.402 mm/a,属于极严重腐蚀状态;确定了该管道的再次评估的间隔时间为1年,其评价过程和评价结果可为管道腐蚀控制和延寿提供理论依据。