新疆油田呼图壁储气库气井管柱腐蚀实验研究

新疆油田公司依据中石油股份公司储气库建设要求,启动了＂呼图壁气田改建储气库＂建设工作。储气库的主要气源是从土库曼斯坦进关的天然气,该天然气中CO2≤2%,CO2分压最大为0.68MPa,采出时在井口及井底,天然气的含水量普遍高于对应温度、压力下的天然气饱和含水汽量,即低于露点温度,会导致较为严重的CO2腐蚀。通过分析知道呼图壁气田影响二氧化碳腐蚀的环境影响因素主要有二氧化碳分压、地层水矿化度及Cl-含量、温度、流速等,由此设计了室内模拟实验条件;评价了P110、3Cr110、普通13Cr110、HP1-13Cr110抗CO2（含Cl-）腐蚀性能。得到了室内模拟条件下,不同目标管材的平均腐蚀速率与局部腐蚀速率,根据实验结果确定不同管材的腐蚀状况,为储气库气井管柱的选材提供依据。     

雅克拉凝析气田腐蚀状况与分析

雅克拉凝析气田油管的腐蚀部位主要集中在油管的公扣端、丝扣部位和350-3500mm的油管内壁。油管内壁腐蚀形态呈密布的蚕豆、绿豆大小的蚀坑,腐蚀严重的部位呈纵向排列沟槽状坑蚀;油管外壁呈虫蛀状孔群。腐蚀产物以FeCO3为主,占70%,表明油管以CO2腐蚀为主。腐蚀的主要原因:天然气中CO2含量高,其分压远远超出CO2的临界分压(0.02MPa);生产井的井筒温度高,一般为65-135℃;地层水中Cl-质量浓度高达6.5×104mg/L;工作制度不合理,采气量过大,井内气液流速高并携带有固体颗粒。从曾用的防腐方法的效果看,采用13Cr钢油管防腐效果最好。建议针对性地对各种防腐方法进行综合评估,建立有现场腐蚀监测系统,为采取综合防腐措施提供技术数据。     

东方1-1 气田高温高压下封隔液抗CO2 腐蚀研究

东方1-1 气田中深层属于高温高压气藏且天然气中CO2 含量较高,在完井作业过程中需要加入封隔液以保持油管与套管间的液柱静压力,同时还要防止CO2 气体窜漏而进入环空,加剧对油管、套管的腐蚀。为了确保井筒的长期安全,开展了在模拟东方1-1 气田腐蚀环境下,不同盐水封隔液体系对13Cr 和13CrS 两种油管材质的腐蚀程度研究。结果表明:高温高CO2 分压下,密度为1.46 g/cm3 甲酸盐封隔液对13Cr 材质的腐蚀严重,极易发生腐蚀穿孔;由HLTC 复合盐配制的封隔液对13Cr 的腐蚀程度明显小于甲酸盐封隔液,对13CrS 腐蚀更小,其腐蚀速率均小于0.076 mm/a,可以满足井筒的长期安全要求, 具有进一步推广价值。     

牙哈YH301井油管腐蚀失效研究

通过理化性能检测评价和采用扫描电镜微观分析方法,对YH301天然气井油管公螺纹根部产生的腐蚀穿孔、公螺纹根部外表面产生的周向环状腐蚀沟槽和油管内外表面产生浅白色结垢层进行分析研究.结果表明,该油管的材质符合API相关标准;腐蚀穿孔首先是点状机械损伤,而后是由外向里引起的严重的局部腐蚀;周向环状腐蚀沟槽是接箍处缝隙腐蚀引起的;油管内的严重结垢是腐蚀穿孔后环空液进入油管内与气相中CO2作用所形成的;油管外表面的结垢是管内部分气相窜入管外与环空液作用所形成的;管体产生的腐蚀产物主要是FeCO2和Fe3O4.     

13Cr不锈钢的CO2腐蚀行为研究

试验研究了在模拟现场环境下,13Cr不锈钢中1Cr13、2Cr13、HP13Cr在高温高压下的CO2腐蚀行为.结果表明,3种材料平均腐蚀速率的对比结果为2Cr13＞1Cr13＞HP13Cr.当温度为150℃时,3种材料的平均腐蚀速率达到最大.CO2分压和流速增大,材料的平均腐蚀速率随之增大.当Cl-浓度为10×10-6～10 000×10-6时,平均腐蚀速率随着Cl-浓度的增大而增大,当Cl-浓度超过10 000×10-6后,平均腐蚀速率随着Cl-浓度的增大而稍有下降.     

13Cr不锈钢的CO_2腐蚀行为研究

试验研究了在模拟现场环境下 ,13Cr不锈钢中 1Cr13、2Cr13、HP13Cr在高温高压下的CO2 腐蚀行为。结果表明 ,3种材料平均腐蚀速率的对比结果为 2Cr13>1Cr13>HP13Cr。当温度为 15 0℃时 ,3种材料的平均腐蚀速率达到最大。CO2 分压和流速增大 ,材料的平均腐蚀速率随之增大。当Cl-浓度为 10× 10 -6～ 10 0 0 0× 10 -6时 ,平均腐蚀速率随着Cl-浓度的增大而增大 ,当Cl-浓度超过 10 0 0 0× 10 -6后 ,平均腐蚀速率随着Cl-浓度的增大而稍有下降。     

L80油管腐蚀失效原因分析

西江油田某油井井管出现腐蚀穿孔现象,根据现场工况并结合SEM、EDS、XRD等技术手段对其腐蚀失效原因进行了系统分析。结果表明：油管材质的各项性能指标均符合标准要求,其失效的主要原因是CO2腐蚀、氧腐蚀和Cl-联合作用使得油管管体穿孔,油管内部的腐蚀性介质进入套管和油管的环空导致油管外壁的CO2腐蚀和氧腐蚀。     

长岭气田高含CO2酸性气藏采气技术

吉林油田长岭气田火山岩气藏具有高温、高压、高含CO2的特点,气井腐蚀环境恶劣.为了有效降低高舍CO2天然气对气井的腐蚀危害,实现安全、高效完井.通过分析气井腐蚀工况和完井材质,形成了相应的防腐措施:采用S13Cr油管、FF、HH井口、配套油套环空缓蚀剂;根据气藏特点,通过管柱优化设计,形成了系列化完井管柱组合;针对气井管柱渗漏问题,形成了提高上扣扭矩等技术措施,现场生产状况良好,有效保障了长岭气田高含CO2气井经济、安全、高效开发,该套技术对于其他类似气田完井投产也有一定的借鉴意义.     

某气井完井管柱泄漏原因分析

某水平井完井后试采不到1个月,套压异常升高,不得不实施修井作业。对套压升高原因进行了详细调查,对起出的油管逐根进行了检查,发现许多油管螺纹接头严重腐蚀和变色,几乎所有油管管体内、外表面均有腐蚀,大多数油管粘扣。根据油管失效特征判断,套压升高原因是油管接头泄漏引起的,油管接头泄漏主要是粘扣所致。进一步分析认为油管粘扣主要是操作不当所致,油管腐蚀主要是天然气中含的CO2、Cl-和凝析水所致。     

某井改良型13Cr特殊螺纹接头油管腐蚀原因分析

针对某天然气井油管腐蚀严重的问题,将起出的油管螺纹接头进行了宏观检查,对不同井段油管腐蚀分布规律进行了统计分析,对油管的化学成分和腐蚀产物进行了试验分析。分析认为油管接头部位腐蚀集中与接头转矩台肩部位内倒角结构尺寸、内倒角部位加工精度有关;油管外螺纹接头端面腐蚀原因与油管在井下受力状况有关;导致改良型13Cr油管腐蚀的原因不仅与天然气中CO2、凝析水等腐蚀介质有关,而且与井下温度有关。     

稠油热采工具30CrMo和1Cr13材质的腐蚀试验研究

针对热采作业过程中出现的井口装置腐蚀刺漏、井下工具腐蚀破坏等问题,利用高温高压釜模拟油田实际生产环境进行腐蚀试验。分析30CrMo和1Cr13的腐蚀速率,确定其腐蚀类型,为井口装置和井下工具寿命预测提供依据。研究表明:生产阶段,30CrMo为中度腐蚀,1Cr13为轻微腐蚀; 注热阶段,30CrMo为极严重腐蚀,随腐蚀时间延长,平均腐蚀速率减小; 注热7 d时,1Cr13为极严重腐蚀,且有局部点蚀; 注热21 d时,1Cr13为严重腐蚀; 注热阶段腐蚀产物为Fe₃O₄。     

含Cr钢油井套管CO2耐蚀性能研究

针对某油田油井套管破损严重的问题,对J55钢和3Cr、5Cr、9Cr和13Cr钢在含CO2油井模拟工况环境中的腐蚀速率进行了测试试验。结果表明:在模拟CO2腐蚀环境中,相对于J55钢,含Cr的合金钢腐蚀速率较低,且随着Cr含量的增大,腐蚀速率降低程度增大,Cr钢表面腐蚀产物膜表面Cr的富集程度增加,尤其13Cr最为明显,Cr的腐蚀产物主要为非晶态的Cr（OH）3。评价5种材质的耐蚀性能,为含CO2油井套管的选材提供理论依据。     

不同Cr含量对低Cr钢耐CO2腐蚀行为的影响

为了研究不同Cr含量对低Cr钢耐CO2腐蚀性能的影响,采用挂片失重法和模拟输油管道CO2腐蚀试验,结合EDS和EBSD分析技术,研究了不同Cr含量对低Cr钢在CO2驱油服役环境下腐蚀性能的影响。试验结果显示,随着Cr含量的增加,平均腐蚀速率下降明显,动态腐蚀速率明显高于静态腐蚀。研究表明,含Cr钢在初期CO2腐蚀过程中,会伴随产生Cr（OH）3,该化合物会改变腐蚀产物膜的致密性,从而减缓腐蚀,并且在一定Cr含量范围内,随着Cr含量的增加,组织中小角度晶界的比例也增大,可见Cr含量的增加对于低Cr钢抗CO2腐蚀能力有显著的促进作用。     

超深储层改造液对完井管柱的腐蚀与缓蚀

井筒完整性对超深井安全高效生产意义重大,为揭示改造液对完井管柱的腐蚀规律,选取超深井改造常用的5种改造液与超级JFE 13Cr材质油管试片,通过金属挂片失重法和应力腐蚀实验,评价了超深层改造液对13Cr材料的腐蚀和新型高密度盐水加重压裂液缓蚀剂的缓蚀性能.结果表明,5种改造液对13Cr材质油管试片均存在一定程度的表面腐...     

黄桥气田CO2腐蚀及选材评价研究

CO2腐蚀长期困绕黄桥CO2气田的开发.文章根据黄桥CO2气田腐蚀现状和特征,分析其腐蚀异常的原因,并选用4种管材开展含水CO2的高温高压模拟试验.结果发现,现有的油套管材料P-110和N-80在高温高压CO2条件下对管壁产生严重腐蚀;9Cr管材耐CO2腐蚀性差,有轻微的点蚀;13Cr管材基本不发生腐蚀,可以满足CO2气井正常生产的要求.上述研究成果对正在开采的气井和新钻井的井下选材具有指导意义.     

循环氢压机42CrMo合金钢活塞杆腐蚀失效剖析

通过对石蜡加氢装置3号循环氢压机42CrMo合金钢活塞杆腐蚀产物进行物理测试,考察了腐蚀原因。结果表明,石蜡加氢装置3号循环氢压机活塞杆腐蚀的原因是氢气介质冲击腐蚀与硫化氢介质的腐蚀联合作用所致。即活塞杆在氢气介质中高速运转时,由于旋转力矩形态的不断变化产生湍流作用,使镀铬层表面形成强烈的冲击腐蚀,导致Cr镀层及Cr的...     

钢板成分及热处理工艺对中Cr钢耐CO2腐蚀性能的影响

为了研究不同Cr含量及热处理工艺对钢板耐CO2腐蚀性能的影响,采用挂片失重法结合金相和EBSD分析,研究了Cr含量以及不同热处理工艺对低C、中Cr钢在CO2驱油服役环境下的腐蚀性能的影响,并分析了几种Cr含量钢的可焊接性。试验结果显示,在当w（Cr）=3%～9%时,随着Cr含量的提升,试样的耐均匀腐蚀能力逐步增强;其中轧态的腐蚀速率从0.243 mm/a降低到0.087 mm/a,降低了64%;在一定热处理工艺下,几种不同Cr含量的钢种都具有较好的焊接性。研究表明,由于Cr含量的提升使得钢的基体表面形成更加致密的保护膜,阻碍了腐蚀的进一步发展;对于Cr7.5钢,轧态下的耐均匀腐蚀能力最强,回火态的其次,正火态最差,耐蚀性能的差异是由于轧态组织中单位面积内晶界的长度最小、而正火态晶粒长度最大所造成的。     

用于集输管线的0.5Cr 钢在模拟塔里木油田环境中的H2S/CO2 腐蚀行为研究

运用腐蚀失重和四点弯曲实验,参照NACE 0177-2005标准研究了用于集输管线的0.5Cr 钢在模拟塔里木油田腐蚀环境中的H₂S/CO₂腐蚀行为。结果表明,0.5Cr 钢在CO₂腐蚀环境中具有极高的均匀腐蚀速率,H₂S腐蚀性气体的存在显著降低了材料的均匀腐蚀速率。在CO₂分压为2MPa、H₂S分压为0.5MPa 时,腐蚀速率仅为0.1523 mm/a,表现出良好的抗均匀腐蚀和局部腐蚀能力。在H₂S和CO₂共存的环境条件下,0.5Cr 钢表面的腐蚀产物为FeS,未出现CO₂腐蚀产物成分FeCO₃。在该模拟条件下,H₂S的腐蚀占主导作用。同时模拟油田工况条件的抗H₂S应力腐蚀开裂实验表明,0.5Cr 钢具有良好的抗H₂S应力腐蚀开裂能力。     

对二甲苯微量杂质及纯度测定方法比较及优化

利用高温高压反应釜研究了3Cr钢在模拟中海油CO2环境中的腐蚀行为。在温度60℃、p(CO2)1.5MPa及介质流速为1m/s时,两组3Cr钢均呈现较严重的均匀腐蚀,平均腐蚀速率分别达到3.85mm/a和3.24mm/a。结合SEM和EDS分析手段研究了3Cr钢的CO2腐蚀产物。结果表明,其外层结构主要是堆垛疏松、附着力弱的FeCO3晶粒,内层为富Cr产物膜。     

声化破乳离心分离处理废弃油基钻井液实验研究

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。