水压试验对管线内腐蚀的影响

为获得水压试验对管线内腐蚀的影响规律、做好腐蚀防护措施、提高水压试验安全性，对水压试验稳压失效的管材采用扫描电镜和XRD分析手段，分析研究了水压试验泄漏点附近管材表面显微组织、腐蚀产物以及局部腐蚀截面特点。结果表明：管材表面存在较严重局部腐蚀和管线轴向裂纹是造成水压试验稳压失效的双重原因；水压试验管道内壁腐蚀产物主要是较稳定的γ-Fe₂O₃、α-Fe(OH)₂,同时还存在少量不稳定的腐蚀中间产物γ-Fe(OH)₂,因其保护性差，导致管道底部仍处于活性腐蚀阶段；水压试验管道内壁腐蚀产物膜存在内层、中间、外层结构，外层组织松散、不稳定、保护性差，中间层多为较稳定的α-Fe(OH)₂,内层氧含量较高，与金属基体之间结合较紧密，多为非常稳定的γ-Fe₂O₃;外层、中间和内层之间存在缝隙，易产生缝隙腐蚀导致严重的局部腐蚀。     

页岩气井下油管和地面集输管道腐蚀原因及防护措施

四川页岩气某区块自 2017年起采气管线发生4处穿孔,平台地面集输工艺管道出现17处刺漏穿孔,
且有多口井油管刺漏穿孔现象,严重影响了页岩气开发和生产的正常进行。为此,通过对管道输送介质、环境分
析,腐蚀产物等研究,分析了造成该区块页岩气生产管线腐蚀的主要原因)硫酸盐还原菌" （SRB）是导致刺漏穿孔和
腐蚀的主要原因;CO₂的影响促进了点蚀的发展,Cl^-影响也促进了腐蚀!同时冲刷作用导致局部区域腐蚀过程加
速。最后形成对井筒及地面加注缓蚀杀菌剂工艺,结合对油管加工内防腐涂层、定期清管以及对回用采出水杀菌
等措施,实现了对油套管和地面集输管道腐蚀的有效控制。     

中国页岩气腐蚀原因分析及防护措施讨论

页岩气具有低碳排放的优势,且中国页岩气资源储量居世界首位,是中国向清洁能源经济模式发展的战略选择,页岩气具有巨大的发展市场。随着页岩气的不断开采,地面集输系统腐蚀问题不断出现,严重影响了页岩气的正常生产。本文针对中国页岩气重点产能区域地面集输系统腐蚀案列进行分析,发现大部分页岩气田地面集输系统发生腐蚀穿孔的主要为硫酸盐还原菌(SRB)导致,CO₂的存在促进了点蚀的发展,同时,Cl-起到催化与促进点蚀的作用,最终导致集输管线腐蚀穿孔甚至断裂。为了有效遏制集输管线穿孔现象,需对加注缓释杀菌剂,并结合对集输管道涂敷防腐涂层,实现对集输管道腐蚀的有效控制。     

20#钢集输管线泄漏原因分析

某油田的20#钢集输管线发生了穿孔泄漏事故,为了确定其泄漏原因,对泄漏钢管进行了理化性能试验、腐蚀形貌及腐蚀产物分析。结果表明,泄漏钢管材料的化学成分和拉伸性能符合GB/T 8163—2008标准的要求。该钢管泄漏点位于钢管的底部位置,该部位的钢管内壁存在明显的腐蚀痕迹。该泄漏钢管的腐蚀产物主要包括Fe的氧化物、羟基氧化物及FeCO₃和FeCl₂(H₂O)₄。由于管线内的凝析油中含有水及较高浓度的HCO^-₃和Cl^-,HCO^-₃和Cl^-与钢管材料发生了电化学反应,其中HCO^-₃与钢管内壁材料发生了阴极和阳极反应,Cl^-促进了钢管内壁腐蚀坑的形成,在自催化的作用下,腐蚀坑逐渐向钢管外壁扩展,最终穿透钢管管壁并发生了泄漏。     

某含硫油田20G集输干线内腐蚀穿孔原因分析

为了探究某含硫油田20G集输干线内腐蚀穿孔原因,通过宏观形貌观察、尺寸测量、化学成分分析、金相检验、力学性能测试及腐蚀形貌观察和腐蚀产物分析等方法,并结合该管段的生产标准和现场服役工况进行了分析。结果显示:该20G集输干线材质无异常,符合相关标准要求;失效管段的腐蚀产物化学成分为C、O和Fe,还有少量的Cl和S。分析表明:该管线的输送介质流速过低,致使管道底部长期积水,使得介质中的CO₂、H₂S和少量溶解氧对管线底部产生腐蚀,其中采出水中高浓度的Cl-促进了点蚀的形核和发展,最终导致穿孔。针对此类低压、低流速、高腐蚀性含水原油管道,建议排查管道的输送路径,防止带入空气,如改进工艺流程和采用除氧后的水清管等,并且适当提高流速,减少管线积液。     

川渝页岩气集气管线失效原因分析

川渝某页岩气平台集气管线投产后短时间内发生穿孔失效,为找出集气管线腐蚀失效的原因,分析了失效管段所处的腐蚀环境,结合材料理化性能和腐蚀产物形貌成分测试结果,认为输送介质中的CO2和返排液中高含量的硫酸盐还原菌(SRB)是造成管道腐蚀穿孔的重要原因,两者同时参与了腐蚀反应,形成主要由代表性腐蚀产物FeCO3、FeS构成的...     

沉砂-CO2-SRB因素对L360N碳钢腐蚀行为的影响

页岩气水力压裂开发给地面集输管线带来严重的腐蚀安全风险,尚不明确多因素腐蚀介质对碳钢管线腐蚀的影响规律。通过高温高压浸泡试验及腐蚀形貌观察考察了沉砂、CO₂、SRB等多因素对L360N碳钢腐蚀行为的影响规律。研究结果表明：SRB生物膜与沉砂可以降低碳钢均匀腐蚀速率,但增加了碳钢的局部腐蚀速率,两者具有协同作用;CO₂溶解分子传递过程和金属界面微环境受沉砂影响较小。另外,沉砂对药剂的缓蚀杀菌作用影响不大,缓蚀剂和杀菌剂可以作为页岩气地面集输管线的防护措施广泛使用。     

基于流场计算的天然气集输管线CO2腐蚀预测模型

为了更准确地反映含CO₂天然气管线典型管件（弯头及T形管）的腐蚀情况,在根据deWaard腐蚀模型预测管段平均腐蚀速率的基础上,应用计算流体动力学（CFD）方法计算了管道内的流场,分析了流场参数对管段腐蚀速率的影响,进而结合颗粒冲蚀模型,对已有的de Waard腐蚀模型进行了改进,并提出了流场作用下的CO₂腐蚀模型。应用该改进的CO₂腐蚀模型研究现场实际工况表明：影响管线腐蚀的主要流场参数为介质流速、湍动能和相分布;弯头腐蚀最大位置位于弯头部位迎流侧偏向流场下游位置;T形管腐蚀最大位置位于沿内部斜向合流部位。改进模型计算出的管线重点腐蚀位置和腐蚀速率,与现场工况的壁厚检测结果吻合良好,从而验证了该改进腐蚀模型的正确性。这种基于流场作用下改进的CO₂腐蚀模型为天然气管线腐蚀预测体系的建立提供一种新思路。     

天然气管道CO2腐蚀机理及预测模型研究进展

天然气管道的CO₂腐蚀是一个普遍现象,但对于其腐蚀机理目前仍然缺乏深入的理解和认识,因而难以解释CO₂的腐蚀行为并建立有效的腐蚀速率预测模型。为此,从均相化学反应、电化学反应和传质过程3个方面,讨论了CO₂腐蚀机理,分析了影响CO₂腐蚀的关键因素,总结了相应的CO₂腐蚀速率预测模型的最新研究进展情况;在对CO₂腐蚀机理最新理解的基础上,比较了各种模型的机理性和拓展性,总结了现行研究的缺陷和不足,并基于现存的问题对今后的研究方向进行了展望。研究结果表明:(1)目前对于CO₂腐蚀机理的研究主要以理想溶液环境体系为主,未来需要对非理想溶液体系的CO₂腐蚀机理进行研究;(2)关于CO₂腐蚀反应机理的认识还不清楚,对于CO₂能否直接参与阳极反应以及H₂CO₃能否直接被还原还存在着争议,需要进一步研究;(3)目前的腐蚀速率预测模型都只考虑...     

某L245输气管道内腐蚀原因分析

某L245输气管道发生严重的内腐蚀,通过样品外观、化学成分、金相组织、腐蚀环境、腐蚀产物等检验分析以及实验室模拟试验,分析了管体发生局部腐蚀的原因。研究结果表明：管体化学成分、金相组织均符合标准要求;腐蚀产物主要为碳酸亚铁和三氧化二铁;置于液相中的腐蚀挂片试样比在气相中腐蚀严重。地势低洼导致管线底部积液是管道内腐蚀的主要原因;未经处理的输送气体介质所含水、CO₂和Cl^-的协同作用是导致输气管线局部腐蚀的环境因素。建议从线路结构设计、管道维护和选材方面进行改进。     

川南页岩气地面流程测试管线刺漏原因及机理分析

川南页岩气自营区块地面流程测试管线近3年发生22起刺漏事件。刺漏主要发生在分离器配管，刺漏部位集中在弯头和焊缝处。频繁的刺漏事故，严重影响了页岩气的正常生产。文章通过室内失效分析，利用金相显微镜、扫描电镜等设备，从宏观形貌、微观形貌、化学成分、显微组织、腐蚀产物以及流体流态等方面对不同部位刺漏原因及机理进行分析。结果表明，分离器配管弯头发生流体冲刷腐蚀失效是由于弯头处结构的特殊性，多相流介质经过后流速、液相分布、压力都发生改变，腐蚀程度加剧；而焊缝发生沟槽腐蚀失效，是由于焊缝化学成分与母材差异大，组织不均匀，导致其具有较低的腐蚀电位，耐蚀性降低，优先发生腐蚀。同时管内输送介质中含有硫酸盐还原菌和二氧化碳，则加速了弯头和焊缝的失效。     

页岩气气田集输系统腐蚀控制技术研究与应用

目的针对页岩气气田集输系统面临的腐蚀问题,采用系统分析及模拟评价手段,进行不同阶段的腐蚀行为及规律研究,明确腐蚀主要原因及应对措施。 方法系统分析了各阶段的腐蚀主控因素,根据腐蚀特征将页岩气开发分为一个排采阶段及两个生产阶段,采用失重模拟实验、扫描电镜、能谱、XRD等手段研究了不同阶段的腐蚀行为及规律。 结果在5~18 m/s流速条件下,砂含量及流态变化较大的地方的腐蚀以冲蚀为主,电化学腐蚀为辅,且冲蚀表现为犁削型冲蚀损伤;随着流速降低,砂沉积及返排液沉积腐蚀特征发生转变,明确了SRB和CO₂共存条件是导致集气管线穿孔失效的主要原因;通过模拟SRB成膜的现场工况,获得了点蚀速率为5.86 mm/a,这与部分管线穿孔失效的点蚀速率相当。 结论提出切实可行的腐蚀控制方案,主要包括使用耐冲蚀材料、增大壁厚、加注杀菌缓蚀剂,并应用于页岩气现场,使集输系统失效降低90%以上。      

川渝含硫气田腐蚀控制方法

川渝含硫气田H2S、CO2含量高,同时伴有气田水,生产过程中腐蚀问题非常突出。分析了川渝气田金属材料的主要腐蚀行为,并根据川渝含硫气田井下管线、站内采气管线、站外集气管线及净化厂的不同工况,在腐蚀控制、腐蚀检测及腐蚀数据管理方面开展了针对性研究。     

天然气外输管道黑粉分布规律及清除措施

黑粉在天然气外输管道中积聚,会造成仪表阀门堵塞、输送介质污染、管输量下降等一系列问题,因此,有必要开展管道中黑粉组成和分布情况研究。结合外输管线的清管作业情况,分析了管道不同部位的黑粉组成、分布和形态。同时,对管输天然气历年气质情况进行了分析,确定了黑粉组成及其在管线中的分布规律,分析了黑粉形成原因。结果表明:黑粉偏向在距气源较近、地势低洼处的管道中聚集;其主要组成为FeCO_3,还含有一定量的Fe_3S_4、FeS、S、SiO_2、Fe_2O_3等,其中FeCO_3、Fe_3S_4、FeS主要由天然气生产设备或管道发生CO_2和H_2S腐蚀所形成,而S、SiO_2、Fe_2O_3则由上游气源携入或来自管线施工残留物。根据黑粉的组成和其在管道中的分布特点,提出了黑粉防治措施建议:从源头上杜绝设备和管道的腐蚀;对老旧天然气外输管线应定期组织清管,清管时选用合适的清管工艺。     

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。     

中原油田集输管线腐蚀行为研究

中原油田集输管线的腐蚀特点均以内腐蚀为主 ,腐蚀穿孔多发生在管线底部。以四厂南二线为例 ,对产出气、产出水的组成及腐蚀性进行了分析化验 ,结果表明 :输送的液体含水率高且为层流 ,造成管线底部直接与水相接触。由于产出水pH值较低、矿化度高 ,并且含有大量的硫酸盐还原菌 (SRB)和HCO-3,CO2 ,导致管线底部垢下腐蚀。提出了以管线内防腐蚀和投加杀菌缓蚀剂为主的防护措施     

北京市燃气管材失效与土壤腐蚀性微生物特征研究

对2015至2016年北京市燃气管道失效数量进行统计分析,并研究土壤类型及其腐蚀性微生物与燃气管道失效的相关性.研究结果表明:两年内北京市燃气管道失效数量达到1518次,外腐蚀为失效主因,管道腐蚀失效主要集中在管道服役7～26 a;管道腐蚀失效频率呈现出由中心地区向周边地区递减的趋势,与人口密度也存在正相关性;管道腐蚀...     

油田产出水腐蚀及防护

在分析中国石油天然气股份有限公司长庆油田的靖北、吴旗、油房庄和大水坑区块腐蚀原因基础上,开展了产出水的缓蚀和杀茵试验研究。结果表明,引起井下管柱及集输管线腐蚀的因素主要有:产出水矿化度高、H_2S和SRB含量高、部分水质溶解氧超标以及井下存在CO_2伴生气和不均匀结垢;优选的CI-2缓蚀荆具有较好的缓蚀效果,药剂质量浓度为50mg/L时,可使产出水的腐蚀速率由0.125mm/a降至0.012mm/a,缓蚀率达90%以上;经杀茵剂筛选,BI-2和BI-3对SRB和TGB具有较好的杀菌效果,为了防止产生抗药性,BI-2和BI-3采用交替加药。     

井下油管腐蚀监/检测技术在川渝气田的应用

川渝气田目前已勘探开发至中后期,大都气、水同产,气、液中含H_2S、CO_2等腐蚀介质。在含硫气井的开采过程中,井下管串对控制生产、保护井下系统安全起着非常重要的作用,而含硫气井井下复杂的腐蚀环境会导致井下管串发生严重腐蚀而失效。因此,在气井的正常生产期间,对井下管串腐蚀进行监/检测可以为井下腐蚀控制和安全生产提供数据支持。针对电阻探针法、多臂井径仪+磁测厚仪组合法在川渝气田的实际应用进行了论述,对气井井下腐蚀监/检测技术的组合应用提出了建议。