N80-1油管在火驱稠油开采过程中的失效原因分析

采用宏观、金相、XRD等手段,对N80-1油管在新疆稠油热采井火驱工艺开采过程中断裂的原因进行分析。分析认为:该断裂为过载断裂,导致油管过载断裂的主要原因是火驱过程中原油燃烧温度过高,使油管发生高温软化。原油燃烧生成的高CO_2分压导致CO_2腐蚀严重,腐蚀使管体发生点蚀和壁厚减薄,燃烧过程中钢管表面的高温氧化也导致壁厚减薄,都会加速管体发生过载断裂。指出C-Mn系油管不适合用于稠油热采井火驱开采工艺,建议选用Cr-Mo系调质钢种的稠油热采专用管。     

海上热采井套管热应力强度衰减与高温腐蚀叠加条件下的管材优选研究

目的探究不同材质套管在高温腐蚀环境下的适用性。方法采用高温高压釜,以渤海某稠油油田岩心、地层水样为腐蚀介质,对不同材质的套管进行模拟评价。结果利用气相色谱技术分析确定了该油田的腐蚀环境:CO2分压最高值为0.2 MPa,H2S分压最高值为0.0023 MPa。用最高的腐蚀气体分压进行了腐蚀模拟实验,测定出不同钢材在此腐蚀环境下的腐蚀速率,并建立了长期腐蚀速率预测模型,得到100H、80-1Cr、110-3Cr的长期腐蚀速率分别为0.24、0.20、0.05 mm/a。综合腐蚀实验结果和稠油热采套管强度衰减规律,对热采套管进行了强度设计,80-1Cr、100H、110-3Cr的安全寿命分别为3.8、6.5、11.2 a。结论高温会引起套管强度衰减,且腐蚀会导致套管径厚比变化,而多轮次注蒸汽会加速腐蚀进程,降低套管的使用寿命。研究结果对腐蚀环境中稠油热采套管的选材具有重大指导意义。     

几种热采井用油管钢在次生H_2S/CO_2环境中的腐蚀行为

利用动态高温高压釜模拟研究了普碳油管钢N80和两种热采井用低合金油管钢TP100H和TP110H在稠油热采次生H_2S/CO_2腐蚀环境中的腐蚀行为。结果表明:在次生H_2S/CO_2腐蚀环境中,N80钢呈非均匀腐蚀特征,导致其腐蚀速率较低;TP110H钢及TP100H钢的腐蚀速率略高于N80钢的,清理产物膜后,呈现均匀腐蚀特征;三种钢的腐蚀速率与微观形貌特征一致,随腐蚀时间的延长,钢表面粗糙度增加,腐蚀速率降低。     

火烧油层稠油热采井专用套管的设计开发

分析了火烧油层稠油热采的机理和火烧油层稠油热采井对套管的性能要求,提出了其专用套管的力学性能和使用性能指标,并对生产的TP90H-3Cr和TP90H-9Cr两种套管的力学性能、整管使用性能、高温拉伸性能、抗CO2腐蚀能力进行检验。结果表明:TP90H-3Cr和TP90H-9Cr套管的性能指标达到或超过设计要求,热稳定性和抗高温软化能力优良,抗CO2腐蚀性能优异,满足油田火烧油层稠油热采井的实际使用要求。     

稠油热采井口装置腐蚀缺陷的电磁超声检测

采用蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术的井口是新疆油田重要的稠油热采装置，随着服役时间的增加该井口装置的冲蚀减薄愈加严重，而成为安全生产的重大隐患。为及时发现稠油热采井口装置的腐蚀减薄部位，通过有限元仿真分析了不同位置的电磁超声信号特征，并通过检测含模拟腐蚀缺陷的试件，对该方法进行了验证。试验结果表明，提出的电磁超声检测方法能够有效发现稠油热采井口装置的腐蚀缺陷，对电磁超声高温在线检测工艺的开发及现场检测具有指导意义。     

稠油热采蒸汽输送管的氢蚀爆裂及其预防

对某油田稠油热采蒸汽输送管爆裂事故进行了分析.发现爆裂部位有局部腐蚀,腐蚀部位的基体中有脱碳及沿晶裂纹,且该处基体中有很高的氢含量.造成蒸汽输送管爆裂的原因在于氢蚀     

高温高压气井管柱腐蚀现状及未来研究展望

高温、高压、高腐蚀性介质引起的管柱腐蚀问题已成为国内外高温高压气井井筒完整性的巨大威胁和挑战。首先分析了我国塔里木盆地高温高压气井管柱服役工况环境、作业生产工艺、管柱受力情况以及腐蚀现状,重点回顾了国内外高温高压气井增产改造阶段酸化液引起的腐蚀、氯离子/硫化氢/环空保护液引起的应力腐蚀开裂、管柱接头缝隙腐蚀3种主要的失效形式,同时结合文献研究和现场失效案例分析总结了管柱腐蚀机理和规律。最后总结了高温高压气井管柱未来5大研究方向:基于生命全周期选材评价、15Cr和17Cr新管材、特殊管材酸化缓蚀剂、环空保护液应力腐蚀开裂敏感性、全尺寸管柱腐蚀实验方法。     

渤海某油田油管接箍腐蚀开裂原因与建议

通过化学成分分析、硬度测试、金相检验、冲击韧性测试、拉伸性能测试、渗氮层厚度测试等方法,对渤海某油田A10井某油管腐蚀失效原因进行了全面研究。结果表明:由于酸化或其他井下作业残留介质、管柱渗氮处理工艺不良等因素造成渗氮层破损导致腐蚀失效,建议加强酸化等施工作业对油管的腐蚀保护以及渗氮油管的质量控制。     

稠油蒸汽吞吐热采井套管柱应变设计方法

分析了某油田稠油蒸汽吞吐热采井套管的服役行为及其失效模式;提出了一种基于应变的套管柱设计思路,基于应变的设计方法主要针对管柱纵向变形进行,其目的是允许材料在安全范围内发生塑性变形;并应用实例验证了该套管柱应变设计的合理性。     

油气田生产开发期套管的损坏原因分析——《油套管标准研究、油套管失效分析及典型案例》(2)

简介了套管损坏调查情况。分析了不合理高压注水、欠注开发、断层附近井的注水开发油田,盐岩层(含膏岩层)塑性流动及疏松砂岩油层出砂油田、注蒸汽单井吞吐热采稠油油田生产开发期套管损坏的特点、原因及机理,并简要分析了油气田生产开发期套管腐蚀失效情况及机制。     

渤海油田井下管柱CO2腐蚀规律与防腐选材现状

随着渤海油田的快速发展,CO2腐蚀成为阻碍油气田开发的关键因素之一,由 CO2引起的油气井管材腐蚀破坏问题日益严峻,严重影响井下管柱的使用寿命,制约着渤海油田降本增效的发展目标。综述了CO2对井下管柱的腐蚀机理及影响因素,总结了渤海油田中油气产量较高区块的CO2腐蚀情况及防腐选材研究现状,针对性调研了绥中36-1、埕北等10个油田的生产井的CO2分压、温度分布及腐蚀情况,探讨了渤海油田水介质、pH值、CO2分压、温度对CO2腐蚀的影响规律。结果表明CO2分压小于0.023 MPa时,碳钢油管未发现严重腐蚀;当CO2分压超过0.2 MPa时,井下管柱腐蚀破坏率迅速增加, CO2分压为0.3 MPa时,碳钢油管腐蚀比例约为19.15%,这和理论研究一致。在渤海油田油气开发生产过程中,各种因素可能同时出现,并相互作用,加剧管材的 CO2腐蚀。合金元素 Cr能显著提高油套管的抗腐蚀性,低Cr钢具有良好的耐腐蚀性能和经济性,未来低Cr油套管在渤海油田的适应性评价需要开展进一步的研究。     

油田污水回用注汽锅炉缓蚀阻垢剂研究

针对油田污水回用注汽锅炉所造成的腐蚀结垢问题，介绍一种高温高压缓蚀阻垢剂的研制过程，其中包括原因分析、防蚀阻垢机理研究、室内及现场试验等。该项目的完成与应用保证了注汽系统应用污水的安全运行，并带来良好的环境效益。     

H2 S 对油气管材的腐蚀及防护研究综述

随着石油天然气工业的迅速发展,酸性气体引起的油气管材腐蚀问题日益突出,尤其是H2S引起的腐蚀广泛存在,严重影响着油气开采及输送管道和炼制加工设备的使用寿命。综述了H2S对油气管材腐蚀的机理、影响因素及防护方法,探讨了温度、H2S分压、p H值、流速、Cl-浓度、CO2分压及管材材质等因素对H2S腐蚀的影响,建立了H2S腐蚀速率预测模型并对其进行了相关分析,对H2S腐蚀防护方法进行了评述。最后,简述了H2S腐蚀的研究现状及发展趋势。     

Effect of O2 on down-hole corrosion during air-assisted steam injection for heavy oil recovery

ABSTRACT

Air-assisted steam injection is used to enhance hydrocarbon recovery from heavy oil reservoirs. During this process, downhole tubular goods are subject to corrosion in a mixed oxygen-carbon dioxide-steam environment at temperature up to around 200°C causing a low-temperature oxidation phenomenon. Here we investigate the influence of the O₂/CO₂ ratio on the corrosion of P110 steel, a grade that is commonly used for oil well casings. Our findings show that corrosion is greatly influenced by the O₂ pressure but hardly at all by the CO₂ pressure. The maximum corrosion rate was in excess of 65?mm per year. However, alkalisation of the injected fluid, which promoted the formation of a protective magnetite scale, was found to greatly reduce corrosion.     

Boiler materials for ultra-supercritical coal power plants—Steamside oxidation

The corrosion behavior of tubing materials carrying steam at high temperature is of great concern to fossil power plant operators. This is due to the fact that the oxide films formed on the steam side can lead to major failures and consequently to reduced plant availability. The wall loss of the pressure boundary caused by oxidation can increase the hoop stresses and cause premature creep failures; second, the increased insulation of the tubes due to the low thermal conductivity of the oxide film can lead to increased metal temperature, thereby exacerbating the fireside corrosion as well as creep problems. The third concern is that thicker oxides may spall more easily when the plant is cooled down. On restart, the spalled material may lodge somewhere in the system with the potential for causing tube blockages, or it may be swept out with the working fluid and enter the steam turbine causing erosion damage to the turbine nozzles and blades. Failures of tubing and turbine components by these mechanisms have been widely reported in the United States. In view of the importance of the steamside oxidation, a major study of the phenomenon is being carried out as part of a major national program sponsored by the U.S. Department of Energy and the Ohio Coal Development Office. As a prelude to the experimental work, a literature survey was performed to document the state of the art. Results of the review are reported here.     

13Cr不锈钢腐蚀性能的研究现状与进展

针对13Cr不锈钢油套管材料在油田各种环境下所面临的腐蚀问题,介绍了其腐蚀性能研究现状,分析了在高温高压环境及酸化环境下的腐蚀行为,简要说明了13Cr不锈钢几种常见的局部腐蚀类型,并提出了今后13Cr不锈钢及其腐蚀行为研究的重要方面,以期为油田油套管选材提供重要参考。     

The exfoliating corrosion of cupro-nickel feed-water heater tubes

Abstract

The exfoliating corrosion which occurs on the steam side of cupro-nickel feed-water heater tubes is described, together with a laboratory investigation designed to study the effect of operational variables such as condensaiion, temperature, pressure, thermal cycling and oxygen admission on the corrosion of cupro-nickel alloys.

Corrosion similar to that occurring on feed-heater tubes could be reproduced only in high-pressure steam containing oxygen. An explanaiion is given of the incidence and mechanism of corrosion and practical remedies are suggested.     

塔河油田机采井井筒腐蚀监测及缓蚀剂防护技术

随着塔河油田开发生产的进行,腐蚀问题已逐渐凸显并日趋严重,近年来油田井下管柱等部位腐蚀穿孔断裂事故频繁发生,严重影响了油田的正常生产,其中机采井腐蚀尤为严重,约占整个井下腐蚀的64%.机采井井筒腐蚀问题较突出,在所带来的经济损失最大,对油田生产的影响也最直接.开展机采井井筒腐蚀监测与防护,对防止和减缓油井生产系统腐蚀的危害,确保油田的安全、高效运行具有重要意义.本文通过对井筒腐蚀监测技术的研究应用,进而对缓蚀剂防腐技术进行了系统分析评价,确定了适宜塔河油田机采井的缓蚀剂.