抽油杆含缺陷区域电化学腐蚀规律研究

目前国内同时考虑多因素环境下对抽油杆CO₂腐蚀影响的研究较少。为此，基于COMSOL多物理场耦合分析的方法和任意拉格朗日-欧拉法展开模拟含缺陷抽油杆CO₂腐蚀规律研究，并结合某油田SN区块抽油杆腐蚀情况进行了分析。研究结果表明：随着温度的升高，抽油杆CO₂腐蚀速率先增大后减小；抽油杆腐蚀速率随CO₂分压的增大而增大，当其分压增大到0.5 MPa后，腐蚀速率增长放缓，最后趋于平稳；腐蚀速率随pH值的增大而减小，当温度为80℃时，抽油杆腐蚀速率降低90.7%;当抽油杆缺陷长度为1 mm时，腐蚀电位幅度变化最大，此时的腐蚀深度最深(1.3 mm)。研究结论可为含缺陷抽油杆在电化学腐蚀环境下使用寿命预测和安全评价提供理论支撑。     

H_2S-CO_2高低分压下高硫高盐油田16Mn管线钢的腐蚀规律

对高硫高盐油田16 Mn管线钢在H2S-CO2高低分压下不同的温度、压力、Cl-浓度等腐蚀影响因素下进行腐蚀模拟实验。结果表明:在低分压下,腐蚀产物主要为Ca CO3,随着温度的升高,腐蚀速率先减小后增大;随着Cl-浓度的增加,腐蚀速率先增大后减小;随压力的升高,腐蚀速率持续减小。在高分压下,腐蚀产物主要为FexSy和Fe CO3混合物,随着Cl-浓度的增加,腐蚀速率先迅速增大后减小,随着温度的升高,腐蚀速率迅速减小。     

苏里格气田采出水的腐蚀性研究

随着苏里格气田的开采力度加大,气田采出水也随之增多。气田采出水成分复杂,有较强的腐蚀性,致使天然气处理厂气田采出水处理系统管线和设备发生腐蚀穿孔事故。以苏里格气田天然气处理厂接收的气田采出水为研究对象,分析盐浓度,溶解氧含量,pH等因素对腐蚀的影响。结果表明:腐蚀速率随溶解氧含量的增加而增加;腐蚀速率随pH值的增加而减小;腐蚀速率随溶解盐浓度升高,先增大后减小。研究结果为天然气处理厂防腐工作提供了一定帮助。     

渗铝碳钢材料的二氧化碳腐蚀行为研究

在高压釜中对N80钢和渗铝碳钢材料进行了CO2腐蚀试验。利用正交试验对这两种试样同时进行腐蚀失重实验。初步研究了温度、CO2分压、矿化度和pH值对渗铝碳钢材料的腐蚀规律。渗铝碳钢材料的抗CO2腐蚀性能明显要好于N80钢。CO2分压和温度对渗铝碳钢材料的腐蚀速率影响最大,且其腐蚀速率随着CO2分压的增大而增大;而其随温度的变化趋势是：随着温度的升高,渗铝碳钢材料的腐蚀速率先减小后增大,在80℃时,达到最小值。     

循环水腐蚀影响因素的研究

采用旋转挂片腐蚀实验对影响腐蚀的因素进行了研究，实验结果表明：实验方法、水质、循环水温度、转速、pH值、铁离子浓度、细菌个数等因素，对缓蚀剂的缓蚀效果有影响；冷态实验方法比热态实验方法腐蚀速率低，且受循环水温度影响较小，热态实验方法随循环水温度的升高，腐蚀速率加大；循环水中钙加碱的浓度或pH值提高时，腐蚀速率下降，铁离子浓度升高或细菌个数增加时，腐蚀速率升高。     

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空气钻井因其钻速快，防漏制漏效果好，具有常规钻井液不可比拟的优越性，但由于含氧量高，当其遇到地层水时，钻具腐蚀情况较为严重。以伊朗TABANK气田14井为例，该井地层水为腐蚀介质，研究了温度、空气压力、含砂量、砂子粒度、转速和pH值对S135钻杆钢的腐蚀影响，为以后空气钻井防腐提供了参考依据。试验结果表明：腐蚀速率随温度、空气压力或转速的升高而增大，在低温或低压下，腐蚀为均匀腐蚀；高温或高压下，呈现非均匀腐蚀现象。随腐蚀介质中含砂量的增多，石英砂对S135钢的磨蚀作用增强，腐蚀速率逐渐增大，石英砂越细，则其磨蚀作用越强，腐蚀越明显；均匀混合的石英砂较单一级配的石英砂对钢片的腐蚀程度大。腐蚀速率随pH值的升高而降低，碱性条件有利于防腐。     

某油田采出水回注处理系统腐蚀影响因素分析与研究

针对某油田采出水回注处理系统频繁腐蚀穿孔的问题，在水质分析和腐蚀速率监测的基础上，考察了20^#钢和316L不锈钢的挂片腐蚀结果，测试了腐蚀最严重部位的采出水在不同溶解氧、温度、pH值、细菌数量和种类，不同振动频率条件下对20^#钢和316L不锈钢的腐蚀影响。结果显示，该站内各节点的水质矿化度均较高，Cl^-含量也较大，随着处理流程的推进，总铁含量逐渐增加，20^#钢的腐蚀速率不断增大，而316L不锈钢的耐蚀性较好；在50℃、溶解氧浓度为6 mg/L时，20^#钢的腐蚀速率达到最大0.389 9 mm/a；采出水腐蚀速率随pH值的升高而降低，随细菌数量的增加而升高，且SRB对腐蚀的影响大于IB；不同注水泵振动频率也会对腐蚀造成一定影响。通过热能利用、调整工艺流程、调节pH值、除氧、杀菌、更换管材等方式可以有效减轻水处理系统的腐蚀风险。     

柴油机尾气负压钻井中的腐蚀行为研究

柴油机尾气负压钻井属气基欠平衡钻井，具有保护油气层和提高钻井速度等优点，但柴油机尾气成分复杂对石油管材可产生不同程度的腐蚀。为此，模拟柴油机尾气环境，考察温度、压力和流速对S135钢的动态液相、动态气相平均腐蚀速率及局部腐蚀速率的影响，并对腐蚀产物形貌和成分进行了分析。结果表明，相同条件下动态液相中的平均腐蚀速率和局部腐蚀速率远大于动态气相；随温度升高，腐蚀速率先增大然后降低；随压力或流速的增大，腐蚀速率升高。柴油机尾气环境可引起井下石油管材的严重腐蚀，该技术不适合于产水气井和高压气井。     

松辽盆地北部深层气井CO2腐蚀预测方法

松辽盆地北部深层气井井深、温度高、压力高。天然气中含有CO2,地层水矿化度高,井液中含有一定量的Cl^-,井下管柱腐蚀为CO2和水引起的电化学腐蚀。随着温度的升高,腐蚀速率先增大后减小,80℃时腐蚀速率达到最大值;降低溶液pH值、增加溶液中的Cl^-浓度、提高CO2分压以及介质的流速,均加剧了油管腐蚀;通过灰色关联量化计算影响CO2腐蚀因素关联度,温度、CO2分压、Cl^-浓度、pH值和流速是影响CO2腐蚀的主要因素;根据DWM腐蚀预测模型的函数关系,利用现场腐蚀监测和实验数据计算相应的系数,建立了适合松辽盆地北部深层气井的CO2腐蚀速率预测模型。     

P110钢在有机盐完井液中的腐蚀行为

模拟油田腐蚀环境考察了有机盐完井液密度、温度、CO2分压、pH值等对P110钢腐蚀行为的影响。结果表明：随完井液密度的增加，P110钢平均腐蚀速率逐渐降低，密度越高，腐蚀产物膜的晶粒越均匀、细小、晶粒间堆积越致密，利于阻止腐蚀介质的侵入；温度越高，腐蚀越严重，低温时试片表面光亮，高温时存在点蚀坑较多的局部腐蚀；随CO2分压增加，平均腐蚀速率先是升高然后降低，在2．0MPa时出现最大值；随pH值增加，P110钢腐蚀速率逐渐下降。认为P110钢在高温（120℃）或低密度（1．05g／cm^3）下存在严重的局部腐蚀，应考虑防腐。     

酮回收塔腐蚀原因分析

在腐蚀检查中发现,酮回收塔除塔盘外溢流堰、降液板以及人孔塔内短节部位腐蚀较为严重以外,塔内壁也存在一定的局部腐蚀。分析腐蚀原因发现,糠酸腐蚀、溶剂氧化后形成的有机酸腐蚀以及锈垢下腐蚀是酮回收塔腐蚀的主要原因。由风险评估计算结果得知酮回收塔的局部腐蚀速率约为0.1 mm/a,与现场检查的情况基本一致。为了减轻腐蚀采取了以下措施:(1)降低原料中的糠醛含量;(2)控制塔顶温度在97℃以下;(3)采用化学清洗方法除去塔内部的锈垢;(4)选用合适的耐蚀材料等。     

油气田开采过程中H2S腐蚀影响因素研究

在石油勘探开发中,钻井、采油、采气、集输工程使用的金属设备都伴随着H2S的腐蚀。建立了H2S腐蚀速率预测模型,分析了油气田开采过程中H2S腐蚀的影响因素。分析结果表明:钢铁在H2S环境中的腐蚀速率受H2S气体的浓度、温度、流速和保护膜等因素的影响;腐蚀速率随着温度的升高而增大,随H2S气体浓度的增加先增大后降低,而随流速的增加先增大后趋于稳定;钢铁表面的结垢厚度是腐蚀速率和沉积速率两个因素共同作用的结果,它随H2S气体浓度的增大而增大,随流速的增大而减小;随着反应时间的增长,钢铁设备表面结垢的厚度增大,最后趋于稳定;由于结垢厚度的增大,其对钢铁设备的保护作用增强,当厚度不再增大时腐蚀速率也基本趋于稳定。      

三种常用钢材在小分子有机酸中的腐蚀行为研究

通过模拟合成气制烯烃工业试验装置中的腐蚀环境,采用浸泡腐蚀挂片法研究三种钢材在不同温度及小分子有机酸浓度下的腐蚀行为。结果表明：3种材质整体耐蚀性能为Q345R<0Cr13<304L,材料的腐蚀程度随温度升高和酸浓度的增大而加重,Q345R在试验范围内不耐蚀,304L具有较好的耐蚀性。低温时在相同的甲酸、乙酸浓度下,Q345R在甲酸中的腐蚀速率高于在乙酸中的腐蚀速率;而高温时,在乙酸中的腐蚀速率高于在甲酸中的腐蚀速率。Cr, Ni对提高材料的耐蚀性是有益的。     

N80油管钢在模拟油田CO2环境中的腐蚀行为

为了研究模拟CO2环境中温度和CO2分压对N80钢腐蚀行为的影响,采用失重法和扫描电子显微镜分析了试样的腐蚀速率、腐蚀形态和腐蚀产物膜形貌。结果表明,随着温度的升高,N80钢的腐蚀速率呈先增大后减小的趋势,90 ℃时达到最大值;温度较低时,试样表面附着的腐蚀产物较少,以均匀腐蚀为主;温度升高,腐蚀产物膜增厚,疏松、不均匀,发生明显的局部腐蚀;温度较高时,腐蚀产物膜致密、稳定,又转变为均匀腐蚀。随着CO2分压的升高,N80钢的腐蚀速率逐渐增大,腐蚀产物膜较厚且不完整,局部腐蚀严重。     

井底多相介质中S135钢腐蚀影响因素分析

模拟空气钻井中高温高压多相介质腐蚀环境,考察了温度、Cl^-含量、Ca^2＋含量、Mg^2＋含量、空气压力、钻屑量、钻屑粒度、转速、pH值对S135钢的腐蚀影响。结果表明：腐蚀速率随温度、Cl^-含量、Ca^2＋、Mg^2＋含量、空气压力或转速的升高而增大,在低温或低压下,腐蚀为均匀腐蚀;高温或高压下,呈现非均匀腐蚀现象。随腐蚀介质中钻屑量的增多,钢片磨蚀作用增强,腐蚀速率逐渐增大;钻屑粒度越大,则其磨蚀作用越强,腐蚀越明显;均匀混合的钻屑较单一级配的钻屑对钢片的磨蚀程度大。腐蚀速率随pH值的升高而降低,碱性条件有利于防腐。灰关联分析结果表明,各影响因素作用由大到小依次是：温度〉pH值〉空气压力〉Cl^-含量〉钻屑量〉转速〉Ca^2＋、Mg^2＋含量〉钻屑粒度。     

一种盐酸酸化缓蚀剂的合成及性能评价

以腐蚀速率为评价指标,通过单因素合成实验,确定了曼尼希碱缓蚀剂主剂的最佳合成条件:pH=4,环己胺、甲醛、苯乙酮摩尔比1∶2∶1,反应温度90℃,反应时间8 h.将合成的曼尼希碱与2.5％增溶剂脂肪醇聚氧乙烯醚、溶剂甲醇复配,得到盐酸酸化缓蚀剂.分别用静态挂片失重法和电化学方法考察其缓蚀性能.结果表明,90℃下,N80钢片在15％工业盐酸介质中的腐蚀速率随缓蚀剂加量的增大而减小;随盐酸质量分数增大而增大;腐蚀速率随温度升高而增大.90℃下,缓蚀剂加量为1.0％时的腐蚀速率为3.635g/(m2·h),满足酸化缓蚀剂一级品≤4g/(m2·h)的要求.该缓蚀剂是以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂,作用机理主要为几何覆盖效应.图6表4参6     

Q235钢在三元复合驱溶液中电化学腐蚀研究

采用电化学综合测试系统对油田常用管线钢Q235在以碱（Alkali）、表面活性剂（Suffactant）和聚合物（Polymer）的三元复合驱（ASP）溶液中腐蚀电化学行为进行了测试.研究了不同温度和pH值对其腐蚀行为影响.用扫描电镜（SEM）对浸泡腐蚀后试件表面进行了分析.结果表明：随温度升高,Q235钢电化学阻抗谱容抗半径降低,腐蚀阻力降低,腐蚀速率加大,主要与腐蚀产物膜减薄有关.随pH值升高,腐蚀速率减小并趋于平稳,主要取决于OH-的放电电位.静态浸泡后主要发生均匀腐蚀,腐蚀产物膜疏松,无点蚀.     

温度和压力对N80钢CO2/H2S腐蚀速率的影响

采用高温高压釜，辅以失重法，对不同温度和不同CO2、H2S分压下N80钢的CO2／H2S腐蚀速率进行了研究。结果表明，在试验温度和压力范围内。随着温度的升高．腐蚀速率先增后降．且在90℃时达到最大；随着CO2分压的升高，腐蚀速率单调增加；随着H2S分压的升高．腐蚀速率先增后降，且在H2S分压为0．02MPa时达到最大值。     

碳钢在盐水-油-气多相流中腐蚀规律的研究

借助于建立的动态水平腐蚀测试装置,研究了3％NaCl溶液中介质流速、温度、油水比、气体等因素对碳钢腐蚀行为的影响。实验表明:在实验流速范围内,碳钢的腐蚀速率随介质流速增大而增大;在30～60℃,腐蚀速率随温度升高而升高,且60℃达到最大值;在油水比为1/1000～10/100范围内,腐蚀速率随油含量增加而减小;通入N2和CO2,均会对腐蚀速率产生影响。     

小分子有机酸对原油蒸馏装置的影响

近年来部分炼油厂发现在蒸馏装置塔顶冷凝冷却系统出现小分子有机酸腐蚀问题.通过分析蒸馏装置塔顶冷凝冷却系统中小分子有机酸的组成及其来源,详细阐述小分子有机酸对常压蒸馏装置造成的腐蚀问题及影响.小分子有机酸在蒸馏装置塔顶系统的危害包括化学腐蚀、低温电化学腐蚀、降低塔顶冷凝水pH值、增加中和剂注入量以及促进无机氯盐水解等.提出了相应的预防措施,如从源头控制减少小分子有机酸含量、筛选及开发性能优良的缓蚀剂以及材质升级.