油气田腐蚀监测系统介绍

局部腐蚀：不同材质之间产生的电偶腐蚀
MS8井腐蚀原因
CO2：0.21-0.91% Cl-：4366mg/l H2O：液态，管道底部
• 流速低：1.22-2.45m/s
• 不同材质之间的电偶腐蚀
• 温度：温度低于60℃ •水平管段的空隙和焊口过瘤低 凹处长年积存腐蚀性的水
已腐蚀管线情况
腐蚀发生部位：气井出口、回压阀、翼阀、与翼阀法兰连接的 管线到第一弯头处； 腐蚀发生在底部，形成沟槽，Tmin=8.1mm，从红线以下到气 嘴之间的管线腐蚀轻微。
谢 谢 大 家！
挂片法 电阻电极法 线性极化法 超声波测厚法 水中溶解性气体测量
总铁测量 ……
……
监测点的选择

平台腐蚀监测重点部位：单井井口管线、生产管汇、海管 出发端、海管接收端； FPSO油系统腐蚀监测重点部位：海管接收端、游离水分离 器进出口管线、原油热处理器进出口管线、电脱入口管线、 换热器相关管线（尤其是海水冷却管线）；
MS8井井口管线检测结果与实际情况对比
检测时间
06/12/200 3 08/11/200 3 11/27/200 3 15.24mm
标准壁厚
壁厚
9.2mm 8.5mm 8.1mm
MS8井井口管线 温度51℃ 、压力18MPa
6D井
CO2分压 PH值 腐速预测 挂片检测值 0.0673 5.06 气嘴前0.6353 0.25
超声波测厚
200 ＋ 180
14 10 4 20
测总铁 细菌检测 测水中溶解性气 体 硫化氢检测 水油气分析
30（其中水分析14点，油分析10点，气分析6点）
材质分析
金相分析 垢样分析 腐蚀产物分析
1
2 6 3
1
2 6 3
12个月
12个月 12个月 12个月
合计
\
1041
监测方法和监测点设置示意图
历史腐蚀问题分析
腐蚀监测方案初步制定
腐蚀监测方案制定流程图
腐蚀监测方案初步制定
腐蚀监测位置的确定
腐蚀监测方法的确定
无损检测
在线监测
化学分析
操作参数监测
腐蚀现状分析
腐蚀速率分析
腐蚀介质分析
腐蚀环境分析
腐蚀监测周期的确定
腐蚀结垢状况普查、重点问题跟踪
TCMS腐蚀监测管理系统的应用
辽东作业区: JZ20-2凝析气田中北、中南、北高点及南 平台、终端处理厂； 渤南作业区: BZ28-1、BZ26-2、终端处理厂
案例3
BN终端处理厂不锈钢管线腐蚀案例
不锈钢管线
不锈钢挠管
氟碳涂层
普通涂层
氟碳涂层
案例4
SZ36-1-E平台除砂器出口焊接处腐蚀情况
案例5
PA-V-101腐蚀防护设计措施
牺牲阳极设计：共设AH-8型牺牲阳极11块，采用焊接方式固定在
设备内壁，规格250×100×35，单块质量2.3Kg。
PA-V-101生产流程
腐蚀机理
腐蚀监测和腐蚀监测方法
腐蚀监测：用不同的腐蚀检测方法对腐蚀状况进行评 估，对腐蚀发展趋势进行预测，并结合现场工况条 件分析腐蚀原因和机理，最终提供腐蚀解决方案。
无损检测 在线检测 化学分析 工况参数
射线检测 超声波检测 渗透检测 涡流检测 漏磁法检测 智能清管球
腐蚀挂片法
pH测定 溶解性气体分析 总铁检测 细菌检测 水油气分析 CO2与H2S分析
渤西作业区:
CB－A/B平台、QK17-2、QK17-3、
QK18-1 、 QK18-2；
渤西陆地处理厂循环水系统: 渤西下游陆地处理厂循
环水系统；
绥中36-1作业区: 试验区、新区、旅大、终端处理厂; 南堡油田： NBCEP/WHPB
Devon油气田:
FPSO、PY4-2、PY5-1（数据库）。
JZ20-2-S3井井口管线检测结果与实际情况对比


FPSO水系统腐蚀监测重点部位：各级分离器水相出口管线、 气浮选器进出口管线、生产水泵和增压水泵进出口管线、 核桃壳过滤器进出口管线、净水罐；
FPSO气系统腐蚀监测重点部位：各级分离器气相出口管线、 天然气压缩系统、燃料气洗涤器进出口管线； 注水系统：各平台水源井管线、地下水除砂器进出口管线、 注水过滤器撬进出口管线、注水海管出发端和接收端、注 水泵入口管线； 开排、闭排系统
腐蚀速率（mm/a）
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
0.5052 0.321 0.083
2003.1 2003.8 2003.11
挂片悬挂处
测试时间
位置 S3井井口 S3井井口 S3井井口
检测时间 01/12/2003 06/11/2003 11/27/2003
腐蚀速率(mm/a) 0.0830 0.3212 0.5052 S3井井口管线示意图 温度：55℃ 压力：17MPa
11-01
11-06
--
m-d
m-d
A1A3A5A24硫化氢含量图
一级分离器硫化氢含量图
BZ25-1油田腐蚀监测系统设计－技术
防腐监测达到的目的：
通过周期性检测工作，涵盖水、油、气、海水系统，初步建立现场
防腐监测体系，总结出BZ25-1油田腐蚀的特点、原因、机理、发生 的重点部位，把握油田的腐蚀现状，并预测腐蚀发生的趋势；针对 重点腐蚀结垢相关问题，提出解决方案，为生产、安全及计划检修 服务。 建立防腐监测数据库：
MS8井
0.1547 5.42 气嘴前0.8542 1.08
管汇到海管
0.0428 5.09 0.1395 0.11
MS8井腐蚀原因
腐蚀环境： 介质体系：CO2--Cl---H2O的腐蚀介质体系； 温度：47.7-54.1℃； 压力：22.0-17.7 Mpa，逐年降低； CO2含量：0.24%-0.91% 流速：1.27-2.45 m/s 材质成分：管道、法兰、回压阀、翼阀及密封垫圈材质成分 不同 形成的腐蚀:由CO2引起

BZ 25-1 FPSO Crude OIL & Gas Treatment System

BZ 25-1 FPSO Water Treatment System
BZ 25-1 FPSO Water Injection System Fuel Gas Treatment System



BZ 25-1 WHPB


已腐蚀管段描述
此处为法兰 与翼阀连接 此处与井口 第一弯头连 接 最窄处：1.4mm
最宽处：5.3mm
此管样为井口直 管段下半部
1. 2. 3. 4. 5.
腐蚀部位管道下半部 腐蚀形状为前宽后窄的喇叭型的腐蚀沟槽，腐蚀沟槽贯穿整个直管段。 沟槽的边缘较平滑，沟槽内分布着大小不一的腐蚀坑点， 呈圆形或椭圆型，凹坑的边缘平滑。 流体方向、流速缓慢、在此处积存有关，材质不同及缺陷
依据现场监督的建议，建立针对BZ25-1油田的腐蚀监测数据库系统；
油田基本信息、以往监测数据和腐蚀相关数据的录入； 周期性腐蚀监测数据的录入； 为腐蚀原因分析、腐蚀趋势分析和腐蚀评估提供依据。
腐蚀监测的方法
现场检测

实验室分析 水样分析 油样分析 气样分析 细菌培养法 物理测试 工况模拟试验
油气田腐蚀监测 系统介绍
目 录
一、腐蚀与腐蚀监测 二、腐蚀监测管理系统介绍 三、BZ25-1腐蚀监测系统设计思路
腐蚀的含义与分类
腐蚀特征
全面腐蚀 局部腐蚀 化学介质腐蚀 腐蚀
由物质与周 围环境作用 产生的损坏
应力腐蚀破裂 小孔腐蚀 电偶腐蚀 选择性腐蚀 氢脆 细菌腐蚀 沉积腐蚀
腐蚀环境
大气腐蚀 海水腐蚀 土壤腐蚀 物理腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀
阳极本身的腐蚀
垢样中主要元素为Al2（OH）2.76F3.24· H2O ，即铝的氟化 物。 酸化作业后的残液进入系统流程，将阳极腐蚀掉了。
工艺流程
油相混合室下部相对静止的水相沉积物长期积累，垢下腐蚀 优先在存在应力和金相缺陷的手工焊缝处发生。
案例
埕北硫化氢治理
埕北A/B油田硫化氢治理中试工作自2006年10月9日开始至 今已经开展两个月工作，目前效果： 单井硫化氢含量逐步降低； 生产流程硫化氢含量逐步降低。
提出防腐解决方案
输入最新数据 前期数据查询
现场工况变化参量
可行性建议和解决方案
现场调研工作流程图
现场调研、资料收集和分析
生产工艺和生产参数分析
生产工艺中存在的腐蚀隐患
历史腐蚀监测数据分析
系统中已经发生腐蚀的部位
现有油气水分析报告的分析
系统中可能存在的腐蚀介质
现有防腐蚀措施分析
现有防腐蚀措施效果评估
案例2
S3井井口管线解体检查结果
取样部位
第四对法兰 (垂直)
第二对法 兰 (水平)
管汇7Mpa, 29.5℃
S3气嘴出口第一法兰（水平）
S3 气嘴 17Mpa, 55℃
垂直段管道壁厚, 9.2mm
第一个弯头厚度 壁厚:8.5mm
第一对法兰，气嘴出 口直管段壁厚: <5mm
S3气嘴出口第四法兰（垂直）
pH值 温度 压力 流速 ……
电阻探针法
线性极化法 氢探针法 ……
TCMS腐蚀监测管理系统的组成和功能
组成： 现场腐蚀监测系统（CMSTM）
数据库管理系统（CMDSTM）
功能： 实现了腐蚀状况、腐蚀原因、腐蚀趋势和防腐蚀方案的有机结合 将所有与腐蚀相关的数据进行整理、分类和分析，并利用数据库 系统对数据进行积累、分析和评估； 降低了油气田的事故隐患、促进了安全生产、降低了因非计划性 停工停产造成的损失，并通过采取适当的腐蚀解决方案，延长了 设备使用寿命； 数据库系统的建立，有效保证了数据积累和腐蚀监测的连续性， 实现腐蚀防护及资源的共享； 实现了腐蚀监测工作的系统性和动态管理。
水油气进口
油相出口
泄漏部位
内部腐蚀图片
腐蚀原因分析
设计与施工
阳极布局与安装 、材质差异、 对生产介质的腐蚀性估计不足
腐蚀介质的影响
在05年的监测中，海管出发端液相腐蚀速率由0.0483 mm/a上 升到0.2261 mm/a，同期PA-V-101内部的总铁含量由年初的 0.1 mg/L上升到20mg/L和50~60mg/L；

250
A1 A3 A5 A24
300 280 260 240 220 200 180 160
V201A Байду номын сангаас201B
200
150
ppm
100
ppm
140 120 100 80 60 40 20 0 -20
50
0
10-13
10-18
10-23
10-28
11-02
11-07
--
10-17
10-22
10-27



监测点的设置汇总表
FPSO 挂片点 电极点 LPR测腐蚀速率 25 1 9 WHPA 3 \ 1 70 3 2 2 WHPB 5 \ 1 70 5 4 2 WHPC 3 \ 1 70 4 3 2 30 WHPD 4 \ 1 70 5 4 2 WHPE 4 \ 1 70 5 4 2 WHPF 3 \ 1 70 4 3 2 总计 47 1 15 800 40 30 16 50 30 检测周期 3个月 3个月 6个月 12个月 3个月 6个月 3个月 6个月 12个月
腐蚀监测管理系统（TCMS）介绍
现场调研、资料 收集和分析 建立数据库框架 输入基础数据
数据库系统维护
在役设备适应性评估
确定监测位置和 检测方法周期
输入数据 腐蚀预测与数据查询 定期检测报告
定期现场检测和 物化分析
输入检测数据 数据库 分析、评估报告 输入数据
腐蚀原因分析
数据查询与腐蚀评估
现场操作员站点 总结、验收报告