硫化氢二氧化碳水系统对气井井筒腐蚀研究

通过对模拟气井中流体介质和流体形态,改变腐蚀环境,通过腐蚀形态观察、腐蚀产物结构和成分分析,研究腐蚀机理及各种环境因素对油管钢腐蚀行为的影响规律,为气田油套管选材及防护措施提供参考依据。     

超酸性油气田水的腐蚀特性及缓蚀剂研究

针对我国特高硫油气田开发过程中可能遇到的回注水系统腐蚀问题,高含Ｈ２Ｓ盐水的腐蚀特性,以及应采取的相应防腐措施等进行了论述,推荐了一种缓蚀配方。     

气井井筒CO2腐蚀及结垢监测实验研究

为了准确评估采气井、注气井井筒内服役管柱材质的安全性能,探究其腐蚀结垢失效机理,以榆林气田某上古天然气井为例,依次开展了井筒流体分析、油管MIT测试、井下挂片失重腐蚀评价及SEM、EDS、XRD、3D相关表征测试等监测实验.结果表明,上古天然气中伴生的CO2溶解于低矿化度凝析水中所形成的电解质井筒流体,以水膜形式附着于...     

J气田气井井筒堵塞物组成性质及形成机理研究

天然气开发过程中,极易造成严重的堵塞节流现象,严重影响气井的正常生产。采用化学容量法、X–衍射、红外谱图分析以及扫描电镜和能谱分析等方法和手段,对气井井筒堵塞物的组成性质以及形成机理进行了研究。研究表明,井筒堵塞物主要是CaCO_3、FexSy、FeCO_3以及缓蚀剂重组分组成,其形成机理是由腐蚀结垢的无机堵塞物充当骨架,入井剂有机物堵塞充当填充物,形成黏度大,相互之间基本无缝隙的致密混合物。这为抑制堵塞物的生成及采取有效解堵措施提供了依据。     

集输管道内腐蚀原因分析及对策研究

在石油石化行业,腐蚀是危害管道安全、引起管道失效的重要因素。统计数据表明:腐蚀相关的事故占总体事故比例在25%以上。通过对某区块采出液成分进行分析,发现腐蚀形态以局部点蚀为主,腐蚀机理主要是垢下浓差腐蚀和细菌腐蚀,腐蚀的主要介质是H2S、CO2、SRB,水中的Cl-作为催化剂对腐蚀起到自加速的作用,随后通过添加缓蚀剂、旋转气流法管道内涂层和非开挖内衬修复技术对腐蚀管道进行防护与修复,其中旋转气流法适用于新建或未发生过腐蚀穿孔的管段,PCE内衬修复技术适用于腐蚀较为严重的管段,目前3种防护措施都取得了良好的应用效果,可实现隔离腐蚀介质、延长管道寿命的目的,研究结果可供其他油气田和管道行业借鉴。     

高酸性气田腐蚀监测技术研究

高酸性气田采输及净化过程中,由CO2-H2O、H2S-H2O、CO2-H2S-H2O和R2NH-H2S-CO2-H2O等环境引起的腐蚀造成大量直接和间接损失,对高酸性气田的腐蚀状况进行必要的监测和安全评价于气田安全高效生产具有重要意义。在对高酸性气田腐蚀及监测情况调研的基础上,以龙岗气田腐蚀监测体系为例,介绍了包括腐蚀监测点的布置、监测方法的选择、腐蚀回路的划分、数据的管理等方面的高酸性气田腐蚀监测技术。     

长庆油田油井井筒腐蚀机理与防护措施

针对长庆油田油井油管腐蚀穿孔断裂十分严重的现状,通过现场调研和室内试验,对影响腐蚀的各因素进行了分析并探讨井筒腐蚀机理。结果表明,硫酸盐还原因引起的细菌腐蚀和垢下腐蚀是油井腐蚀结垢的根本原因,其次是溶解氧、二氧化碳及高矿化度采出液的电化学腐蚀,此外部分油井井口结蜡,上述因素的共同作用导致井筒腐蚀。据此提出了预防井筒腐蚀的综合治理方案,可为油田井筒防腐提供指导和借鉴作用。     

硫化氢引起的钻杆腐蚀及其控制

硫化氢是造成钻杆腐蚀问题的主要原因之一。目前解决钻杆硫化氢腐蚀问题普遍采用的方法是合理选材、钻杆内涂层、pH控制及化学剂处理。     

S14区块气井井筒除垢措施现场应用及效果评价

随着S14区块开发时间延长,部分气井井筒内部出现结垢现象,导致井筒内径变小,严重影响气井正常生产。由于对井筒堵塞物的性质不明确,导致采取的除垢措施适应性差。因此,迫切需要针对S14区块现场实际情况的井筒除垢方法研究。通过对井筒垢样分析,S14区块气井井筒结垢受井筒腐蚀产物、高矿化度地层水结晶及缓蚀剂残留等多因素影响。同时,开展井筒除垢措施的现场应用,优化除垢药剂性能及除垢工艺,试验效果显著,表明井筒除垢技术适用于S14区块生产需求。通过以上研究得出：（1）井筒除垢可有效解除井筒堵塞现象,同时可清除井底堵塞,改善气井的生产情况;（2）目前地层压力高,压力系数在0.3以上的气井除垢挖潜效果较好;（3）地层产水量低,气液比高的气井除垢挖潜效果较好;（4）除垢挖潜施工结束后地层出水大的气井,需要加强后期排液,降低积液对气井生产的影响。     

伊朗Y油田井筒动静态腐蚀环境评价

伊朗Y油田有F层和S层两个目的层,产出流体中含H2S、CO2和地层水等腐蚀介质,多种腐蚀介质的综合作用,使油井管材在井筒温度、压力条件下腐蚀严重,给油田开发带来了极大的安全隐患。从井身结构和完井管柱结构入手,深入剖析了油管、套管在不同井深处的腐蚀环境,再通过定量考虑油、气、水组分分析数据和产量、压力、温度数据,用专用腐蚀分析软件配合室内腐蚀试验,模拟油管、套管在管内流体流动和不流动条件下(即动态、静态)的腐蚀环境,评价分析了腐蚀速率,为经济合理地选择管材提供了依据。      

酸性气井不同井段三种套管钢的适用性评价

为考察含H2S/CO2酸性气井不同井段3种常用套管钢(T95钢、110SS-2Cr钢和825钢)的适用性及温度对其腐蚀行为的影响,利用高温高压釜在H2S分压0.55 MPa、CO2分压0.75 MPa、温度55~100℃条件下,对3种钢材的失重腐蚀性能进行了测试,并辅以扫描电镜观察腐蚀产物膜的微观形貌和能谱仪定性分析其化学成分,探讨了腐蚀机理。实验结果表明,模拟井筒腐蚀工况下,825钢腐蚀轻微,腐蚀速率远低于SY 5329-2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》规定的腐蚀控制指标0.076mm/a;T95钢和110SS-2Cr钢的腐蚀速率随温度的升高而增加,110SS-2Cr钢的耐电化学腐蚀性能远优于T95;随着温度的逐渐升高,T95钢和110SS-2Cr钢腐蚀产物膜变厚、结晶和结块趋势明显,主要成分是FexSy、FeCO3和含有少量Cr的化合物,110SS-2Cr钢腐蚀产物膜中,Cr含量比T95钢高,对基体的保护作用较强,因而在3个温度条件下的腐蚀速率均低于T95钢。结果表明,T95钢用于油层套管井口段具有较好的经济性和适用性,825钢用在封隔器及以下井段具有较好的适用性,中间段油层套管采用110SS-2Cr钢具有较好的适用性。     

气井井下挂片腐蚀监测工艺研究及应用

随着越来越多酸性气藏的开采,井下防腐及腐蚀监测日益重要。传统的井下挂片腐蚀监测是将腐蚀挂片安装在固定式油管短节内,挂片必须随油管一并入井和起出,监测深度固定,井下挂片腐蚀监测以及结果分析受限于修井作业时机。针对传统井下腐蚀监测缺点以及目前现场腐蚀监测需求,通过技术攻关研究,自主研发出一种用于气井井下腐蚀监测的工具。室内评价及现场试验表明,该工具性能可靠,实施方便,能更真实更直观地评价井下腐蚀状态,实用范围广,具有腐蚀监测深度调节方便、试片数量和类型可调等优点。现场成功应用为气井井下防腐以及选择合理的修井作业时机提供直接依据,大大降低了气井井下腐蚀监测成本,减少了大修作业,对气井安全生产也具有重要的意义。     

含硫气田天然气净化厂腐蚀控制与监/检测

川渝气田某天然气净化厂脱硫装置具有酸气负荷高、处理量大、胺液循环量大等特点,从检修结果看,再生塔底部、重沸器、半贫液返回线等位置腐蚀减薄严重。利用宏观观察、腐蚀挂片、氢探针等方法分析和评价了现场条件下的腐蚀状况,并制定了相应的腐蚀控制措施和监/检测方案。结果表明,循环量和酸气负荷较高是导致再生塔底部腐蚀严重的主要因素,碳钢内衬316L不锈钢可以较好地抑制再生塔底部环境下的腐蚀。     

多元热流体热采井筛管腐蚀试验及分析

多元热流体热采技术是一种先进的多效热采技术,但多元热流体环境对井下系统腐蚀比其它稠油开采技术更为严重。针对注多元热流体井中筛管的腐蚀问题,选取构成金属棉筛管和复合筛管的TP100、3Cr、N80、316L金属网和434金属棉5种材料,模拟现场注热条件和生产条件,开展了腐蚀试验,进行了腐蚀速率预测,提出了多元热流体井的筛管选材和筛管防腐的建议。      

酸气回注井管柱剩余寿命预测及选材研究

为得出酸气回注环境下不同油管钢的腐蚀规律和安全服役寿命,利用高温高压釜模拟酸气回注井井下工况,在温度90～150℃、H_2S体积分数为55%、CO_2体积分数为45%的条件下开展了腐蚀失重实验,研究了不同温度下T95钢、P110SS钢、G3钢的腐蚀性能,并结合SEM与EDS对腐蚀产物进行了表征分析,最后基于均匀腐蚀速率对油管柱的腐蚀寿命进行了预测。结果表明：随着温度的升高,T95钢及P110SS钢在液相中的腐蚀速率先增大后减小,120℃时达到最大值,T95钢的腐蚀速率为1.337 9mm/a、P110SS钢为0.842 6mm/a;在气相中,两种钢的腐蚀速率均随温度升高而增大,150℃时达到最大值,T95钢的腐蚀速率为0.249 0mm/a、P110SS钢为0.233 9mm/a;G3镍基合金钢表现出良好的抗腐蚀性能,各工况下均满足油田腐蚀控制指标0.076mm/a。在120℃液相苛刻工况下,T95油管钢的安全服役年限为2.8年,P110SS油管钢为6年;在150℃气相苛刻工况下,T95油管钢的安全服役年限为14.9年,P110SS油管钢为21.3年。由于G3镍基合金钢在不同工况不同温度下均无明显腐蚀,则不对其作腐蚀寿命预测。明确了酸气回注环境中3种油管钢的腐蚀性与其安全服役年限,为酸气回注井的选材和针对性制定腐蚀防护对策提供了依据。     

高含硫集气管线腐蚀监控技术研究

针对高含硫集气管线输送特点,采用无损氢通量监测技术,研究了缓蚀剂涂覆预膜技术在高含硫集气管线上的应用效果。结果表明,缓蚀剂涂覆预膜技术能明显控制高含硫集气管线腐蚀,涂覆后缓蚀剂在管线各个方向分布均匀,涂覆预膜有效保护周期约为58天。     

CCUS井水泥环腐蚀预测模型及影响因素

目的CCUS井的水泥环长期处于CO₂腐蚀环境中,水泥环将被腐蚀导致CO₂泄漏,需对腐蚀速率进行预测。然而目前的腐蚀预测模型以井眼和半经验公式为主,导致水泥环腐蚀预测不准确,制约了CCUS井水泥环腐蚀防治技术的研究。 方法针对这一问题,基于CO₂和钙质量守恒定律,建立了CO₂腐蚀深度预测模型,并利用该模型分析了腐蚀时间、温度、CO₂分压、水灰比和耐腐蚀材料加量对腐蚀深度的影响规律,并建立了评价模型,对影响因素的影响程度进行排序。 结果CO₂腐蚀深度随腐蚀时间、温度、Cl—浓度、CO₂分压、水灰比及含水饱和度增加而增大,随着水泥环密度、耐腐蚀材料加量增加而减少;水泥环中CO₂含量随腐蚀深度呈非线性降低。影响因素由强到弱为:含水饱和度>耐腐蚀材料>水灰比>CO₂分压>腐蚀时间>水泥环密度>Cl—浓度>温度。 结论研究成果对于CCUS井控制CO₂对水泥环的碳化腐蚀保障井筒完整性具有指导意义。      

二氧化碳驱采出井缓蚀剂筛选与评价流程研究

添加缓蚀剂是油气田控制井筒腐蚀的主要手段,如何筛选出合适的缓蚀剂是预防井筒腐蚀的关键。以某油田CO_2驱采出井(井筒内温度60~120℃,CO_2分压为0.2 MPa)缓蚀剂筛选评价为例,首先利用配伍性试验初步评价缓蚀剂的理化性能,然后采用电化学方法进一步筛选出缓蚀率大于90%的缓蚀剂,最后利用高温高压釜模拟现场工况(90℃和120℃,CO_2分压为0.2MPa),对拟选用的缓蚀剂进行腐蚀失重评价实验,并辅以SEM分析缓蚀剂的防腐效果。实验结果表明:7种待评价缓蚀剂中,4种缓蚀剂可与现场采出液良好配伍;缓蚀剂质量浓度为200mg/L时,有两种缓蚀剂在常压下的缓蚀率大于90%;在加注浓度为1 mol/L、模拟实际生产工况下,筛选出的最优缓蚀剂可将D级杆和N80的腐蚀速率降至油田腐蚀控制指标0.076mm/a以内。研究表明,先以配伍性评价,后通过电化学评价进一步筛选,最后采用高温高压釜模拟工况测试验证,可以快速筛选出适用于CO_2驱采油井的缓蚀剂。     

SLAB View软件在含硫天然气井井喷泄漏扩散模拟中的应用

介绍了SLAB重气泄漏扩散模型,并运用SLAB View软件模拟了某含硫气井发生井喷事故H2S云团的扩散过程和危害区域,得出了H2S云团在指定浓度平均时间下的影响范围,以及指定浓度H2S云团出现在最远距离的时间和最远下风向扩散距离。结果表明,SLAB View软件能方便、快速地模拟平坦地形下含硫天然气井喷泄漏扩散过程,预测事故泄漏扩散后果和影响范围。