油区腐蚀及防护技术进展
国内外油气管道腐蚀及防护技术研究现状及进展_胡鹏飞
0 前言
随着石油天然气开采量的日益扩大 , 油气管道的腐蚀及防护也越来越受到重视。 CO2 作为石油、 天然 气或地层水的组分存在于油气层中, 采用 CO2 混相技术提高原油采收率时, 也会将 CO2 带入原油生产系 统。CO2 溶于水后, 在相同 PH 值时其总酸度比盐酸高, 故对井内管材的腐蚀比盐酸更严重
[ 10]
。
文献 [ 18] 报道了管道外防腐绝缘层与阴极保护的联合使用是最经济、 最合理的防腐措施 , 还报道了燕 山石化公司对埋地管道采用防腐涂层结合牺牲阳极的阴极保护法, 对管道的防腐起到了良好的效果。 3. 7 镀铝钢在管道防腐技术上的应用 早在 1893 年 , 德国人就发明了钢材热浸镀铝技术, 随后法国、 美国也公布了热浸镀铝的技术专利 , 20 世纪 50 年代到 60 年代 , 国外钢带热浸镀技术处于迅速发展时期 几个镀铝生产厂家
第 24 卷 第 2 期 2003 年 6月
河 南 科 技 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Journal of Henan University of Science and T echnology ( Natural Science)
Vol. 24 No. 2 June 2003
文章编号: 1000- 5080( 2003) 02- 0100- 04
3 常用的腐蚀防护技术
3. 1 采用缓蚀剂 采用缓蚀剂防腐主要是利用缓蚀剂的防腐作用来达到减缓油管腐蚀的目的。其防腐效果主要与井 [ 12] 况、 缓蚀剂类型、 注入周期、 注入量等有关。该技术成本低, 初期投资少 , 但工艺复杂, 对生产影响较大 。 此外 , 不同井况要求缓蚀剂的类型也不尽相同 , 通常情况下 , 中性介质中多使用无机缓蚀剂, 以钝化型和沉 淀型为主 ; 酸性介质使用的缓蚀剂大多为有机物, 以吸附型为主。但现在的复配缓蚀剂根据需要在用于中 性介质的缓蚀剂中也使用有机物, 而在用于酸性水介质的缓蚀剂中也添加无机盐类。不同金属的原子外 层电子排布、 电位序列、 化学性质等有所不同 , 它们在不同介质中的吸附和成膜特性也不相同
油井的腐蚀及防护技术
油井的腐蚀及防护技术【摘要】本文对油井管管材的腐蚀现状进行综述,对管材产生腐蚀的主要原因和影响因素进行了分析,并提出了切实可行的防护技术措施,为提高油井管材的使用寿命莫定了基础。
【关键词】油井;腐蚀;防护在油田的开发生产中,油气井管处于高温、高压的威胁,受到二氧化碳、硫化氢等有害气体的侵蚀,导致油井管材出现严重腐蚀现象。
因此,本文针对目前油井管材使用情况,对其产生腐蚀的机理原因进行分析,根据实践经验,提出了针对性的防护措施,对油井的正常作业和生产,节约材料成本将起到促进作用。
1 油井管材腐蚀现状分析1.1 油管腐蚀当前的环境决定了油管腐蚀的形式主要是电化学腐蚀,工作中油管受到高含水率流体流动的作用,在管内壁形成了腐蚀电池,由于电池的电势较低,这种流体环境造成的油管内壁的腐蚀程度较轻。
对气井来讲,油管中的油套环被腐蚀介质包围,在其表面会发生冷凝作用,形成了腐蚀电池,对管壁腐蚀的结果是在管内壁上生成疏松的硫化铁膜,金属作为阳极而迅速破坏。
对于安置了封隔器的油气井,缓蚀剂在油套环空间内形成了很好的保护膜,不至于对外壁腐蚀。
1.2 油井套管腐蚀由于原油中含有大量硫成分,地层中又含有各种盐类物质、溶解氧以及其他有害气体,这些物质均以离子的形式分布在油井套管周围,它们的相互作用即发生了化学或电化学反应,结果导致了油井套管的腐蚀损伤。
另外,水介质中所含的酸根、氢氧化根和氯离子,又会导致油井套管的化学腐蚀速度加快。
对于地层中的盐碱成分形成了电介质,分布在油井套管周围与之形成电化学腐蚀。
因此,油井套管的化学与电化学腐蚀是其损害的主要原因。
1.3 油井钻杆腐蚀油井钻杆的工作条件十分恶劣,特别是受到溶解氧的腐蚀最为严重。
溶解氧腐蚀是氧去极化腐蚀,腐蚀表面产生棕褐色腐蚀物。
最严重的是在钻杆表面发生局部腐蚀,出现凹坑或沟槽,加剧了钻杆的腐蚀,导致钻杆局部损害严重。
2 油井材料腐蚀原因分析2.1 溶解盐类的影响一般油田采出的水中都溶有大量的盐类,具有很高的矿化度,沿海油田更高,盐类含量越高,水的导电性就越强,加速了金属表面阴、阳离子的相互作用,使附着物不能在金属表面沉积形成。
油气田开发中的腐蚀及防护技术
油气田开发中的腐蚀及防护技术摘要:油气田是重要的能源资源,而腐蚀是影响油气田开发的重要因素之一。
本文主要介绍了油气田开发中的腐蚀及防护技术,包括腐蚀的类型、腐蚀的危害以及防腐技术的发展和应用。
同时,本文还探讨了目前油气田开发中存在的腐蚀防护技术的问题和挑战,以及未来的发展方向和趋势。
关键词:油气田;开发技术;防腐蚀;防护技术前言:腐蚀是油气田开发过程中一个普遍存在的问题,对于油气生产设备的损坏和磨损会带来不良影响,导致生产效率的降低、安全隐患的增加以及生产成本的增加等。
因此,对于腐蚀的预防和控制是油气田开发过程中至关重要的一环。
本文将重点介绍油气田开发中的腐蚀及防护技术,旨在为油气田开发工作提供指导和借鉴。
一、油气田开发中的腐蚀问题(一)腐蚀的类型及危害在油气田开发过程中,常见的腐蚀类型包括化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀等。
这些腐蚀类型都会对油气生产设备的材料造成不同程度的损害和磨损,从而影响生产效率和安全性。
例如,化学腐蚀会导致设备表面的金属材料逐渐腐蚀、破损,降低其强度和韧性;电化学腐蚀则会引起电流在设备表面流动,形成电池腐蚀,加速金属材料的腐蚀速度;微生物腐蚀则是由微生物产生的酸、氧化剂等物质引起的金属材料腐蚀[1]。
这些腐蚀问题对油气田的开发和生产都带来了诸多的危害,如设备寿命缩短、设备维修费用增加、生产效率降低以及安全风险增大等,因此腐蚀防护技术的研究和应用至关重要。
(二)腐蚀对油气田开发的影响腐蚀是油气田开发中常见的问题,对设备和管道等关键设施的腐蚀和磨损,会直接影响到油气开采的效率和安全性。
腐蚀引起的管道、设备破损和泄漏,不仅会造成资产损失,还会对环境和人员的安全造成威胁。
同时,腐蚀会降低油气开采的效率,增加生产成本,因为需要花费更多的时间和资源来维修和更换受损的设备。
此外,腐蚀还会导致开采设备的寿命缩短,给油气田的开发带来不可忽视的负面影响。
因此,对腐蚀问题的解决和防护技术的研究,是保障油气田开发安全、高效的重要保证。
炼油设备腐蚀与防护技术新进展分析
炼油设备腐蚀与防护技术新进展分析摘要:石油是我国重要而宝贵的能源之一,对于促进社会经济发展具有非常重要的意义,对原油进行炼化是生产石油的关键环节,炼油质量直接关系到石油的生产效益。
由于原油内包含有多种酸性物质,具有一定腐蚀性,因而炼油设备发生腐蚀在所难免,炼油设备腐蚀不仅影响着石油的安全生产,更是对炼油企业长久发展和财产安全构成一定威胁。
我国炼油厂为防范炼油设备腐蚀已逐渐加强防护,防腐蚀能力得到明显提升,本文将对我国现阶段炼油设备腐蚀问题与防护技术进行研究分析,总结发展成果,希望为促进炼油企业健康发展提供借鉴和参考。
关键词:石油;炼油设备;腐蚀;防护技术;防护工艺炼油设备在石油炼化过程中发生腐蚀问题是普遍存在的,这也是当前许多炼油企业共同面临的难题之一,炼油设备一旦发生腐蚀不仅会给企业造成较大的经济损失,严重时还会危及到生产人员的生命安全,甚至造成巨大的环境污染。
针对炼油设备腐蚀问题加强防护是当前炼油企业管理的重点,为保证炼油设备能够长期、安全稳定运行,需要采取必要的防护技术,减少和杜绝炼油设备腐蚀现象。
1炼油设备腐蚀机理及分类在原油炼化过程中,原油中所含有的酸性物质是造成炼油设备腐蚀的根本原因,硫化物、环烷酸等都是最常见的易造成设备腐蚀的化学物质。
当前我国开采的原油中硫化物含量不断增加,而在原油炼化过程中又必须经过高温高压处理。
在温度上升到1200℃时,原油中的硫化物会发生分解,从而通过多种途径造成设备腐蚀。
若炼油设备为不锈钢材料,则发生电化学腐蚀的几率较低,若采用的是碳钢材料,则可能发生H2S-HCL-H2O型腐蚀,这是电化学腐蚀的一种。
H2S-HCN-H2O型腐蚀对设备表面的保护膜会造成严重损坏,当设备所用材料的抗腐蚀性能一般时,就会发生严重的腐蚀问题。
连多硫酸型腐蚀往往发生在设备的焊接区域,设备处于停运状态时,焊接物质就会在高温的作用下产生硫酸,对设备产生影响。
除硫化物外,环烷酸也是造成设备腐蚀的另一个重要因素,在原油的酸性物质中环烷酸含量往往居首位,随着我国低酸原油的逐渐减产,含酸原油大量生产,原油酸值不断上升,环烷酸含量也随之升高,对设备的腐蚀影响也越来越突出。
长庆油田腐蚀机理及防腐防垢技术研究与应用
目录
01 一、长庆油田腐蚀机 理研究
02
二、长庆油田防腐防 垢技术的研究
长庆油田是中国重要的石油生产基地之一,由于其特定的地质和环境条件, 油田设备的腐蚀和结垢问题较为突出。为了解决这些问题,开展长庆油田腐蚀机 理及防腐防垢技术的研究与应用具有重要的实际意义。本次演示将介绍长庆油田 的腐蚀机理、防腐防垢技术及其应用情况。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
长庆油田腐蚀机理及防腐防垢技术的研究和应用涉及到多个领域,包括材料 科学、电化学、机械工程等。在实践中,这些技术已经取得了一定的成果和效益。
1、提高设备使用寿命:通过采用合适的防腐防垢技术,长庆油田的设备使 用寿命得到了显著提高。例如,智能防腐防垢技术应用于油管和套管设备后,其 使用寿命延长了20%以上。
防腐防垢技术是解决长庆油田腐蚀问题的有效手段之一。常见的防腐防垢技 术包括化学防腐、电化学防腐和机械防腐等。
1、化学防腐:通过在金属表面添加防腐剂,以抑制金属的腐蚀。防腐剂的 种类很多,如牺牲阳极、缓蚀剂等。这些防腐剂能够与金属表面反应,形成一层 保护膜,从而降低金属的腐蚀速率。然而,化学防腐技术的效果受限于防腐剂的 浓度和作用时间,且有些防腐剂具有一定的毒性,可能对环境和人体造成危害。
针对长庆油田的实际情况,开发一种新型的智能防腐防垢技术。该技术利用 智能传感器实时监测设备的腐蚀情况,同时采用新型防腐涂层材料和自修复技术, 实现在线实时防腐。这种技术可提高设备的耐腐蚀性能,延长其使用寿命,且具 有自我修复功能,减少了设备维护和更换的工作量。
三、长庆油田防腐机理及防腐防垢技术的应用
2、电化学防腐:通过外加电流改变金属的电位,使其成为阳极而受到保护。 这种技术主要用于埋地管道的防腐。但是,电化学防腐技术需要专门的电源和控 制系统,投资成本较高,且对周围环境有一定的要求。
炼油设备腐蚀与防护技术进展研究
炼油设备腐蚀与防护技术进展研究摘要:腐蚀控制已成为中国的一个重要问题。
通过数据统计分析,20世纪90年代后期,在我国,金属腐蚀造成的经济损失巨大,价值高达2800亿元,其中化工过程和石油造成的金属腐蚀损失占总数的1/10。
当前,石化企业在大力推进可持续发展战略的过程中,必须重视腐蚀防护,从员工安全和企业经济效益的角度进行合理监管,增强企业内部设备使用的合理性,以实现可持续发展目标。
关键词:炼油设备腐蚀;防护技术;进展研究引言在社会可持续发展的大背景下,中国炼油厂的发展速度也大大加快。
石油资源的重要性不言而喻,炼油厂必然用于炼油设备的开发过程,这是炼油厂顺利运作的重要基础和先决条件,也对炼油质量和效率产生重大影响。
然而,炼油厂的运营和应用受到一些导致设备腐蚀的因素的影响,这些腐蚀问题的出现不仅会严重威胁石油化工的发展,而且会给炼油厂造成巨大损失并产生一定影响对于炼油设备的腐蚀问题,需要采取有效的防护措施,只有提供防腐蚀保护,才能为炼油企业的发展和提高炼油质量提供重要的保证。
1炼油设备腐蚀防护的重要性社会经济进步和发展也促进了国家的工业化,工业生产正在增加。
尤其是在新的经济发展时期,炼油工业的数量和规模不断增加,而炼油设备更先进,炼油设备的成本也在增加,但炼油设备在运行过程中容易受到腐蚀,直接影响到有鉴于此,有必要加强对精炼设备的防腐蚀保护。
有效的保护措施只能与炼油设备的腐蚀状况结合起来,以避免腐蚀状况,确保炼油设备的安全和正常使用,减少经济损失,保证炼油质量,从而为炼油厂的长期发展提供重要保障。
2炼油设备腐蚀的原因分析炼油厂腐蚀的原因是炼油过程中生产了大量化学物质,其中一些物质对炼油厂具有腐蚀性和腐蚀性。
这些腐蚀性化学品主要分为四类。
(1)高温硫化物腐蚀精炼设备。
石油矿物含硫量高,在炼油设备运行期间产生大量高温硫化物,导致炼油设备严重腐蚀。
由于我国原油生产近年来未能满足人民日益增长的能源需求,我们已开始通过进口含硫量更高、精炼过程产生的高温硫化物含量更高的原油来满足社会发展需要此外,在精炼过程中,硫元素不仅会产生高温硫化物,而且还会产生高温硫化氢,从而导致精炼装置严重腐蚀,添加水后产生的硫化氢也会产生精炼装置腐蚀能力,从而导致(2)制氢设备因氢气损坏而腐蚀。
油田腐蚀与防护技术进展考核试卷
6. ( ) 7. ( ) 8. ( ) 9. ( ) 10. ( )
11. ( ) 12. ( ) 13. ( ) 14. ( ) 15. ( )
16. ( ) 17. ( ) 18. ( ) 19. ( ) 20. ( )
三、填空题(本题共10小题,每小题2分,共20分,请将正确答案填到题目空白处)
油田腐蚀与防护技术进展考核试卷
考生姓名:__________答题日期:__________得分:__________判卷人:__________
一、单项选择题(本题共20小题,每小题1分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.油田腐蚀的主要原因之一是:( )
A.电化学反应
5. ×
6. ×
7. √
8. √
9. ×
10. √
五、主观题(参考)
1.油田腐蚀主要由电解质、温度、压力、微生物等因素引起。常用的腐蚀防护方法有涂层保护、阴极保护和牺牲阳极保护法。
2.阴极保护通过提供外部电流降低金属结构的腐蚀速率,应用优势包括提高结构寿命、减少维护成本、适用于复杂结构。
3.牺牲阳极保护法通过牺牲活性金属来保护结构金属,选择时需考虑阳极材料、面积、介质条件等,注意定期检查和更换。
3.以下哪些材料常用于油田管道的防腐蚀涂层?( )
A.聚氨酯
B.环氧
C.油漆
D.铜合金
4.下列哪些情况下,金属更容易发生腐蚀?( )
A.高温环境
B.高盐度介质
C.低流速
D.高湿度
5.以下哪些技术可以用于油田腐蚀的检测?( )
A.超声波检测
B.磁粉检测
炼油设备腐蚀与防护技术新进展
2019年08月蓄热氧化装置需要利用空气价值操作启动和停车,如果装置发生意外停车,装置不会引入空气,对于床层温度实施降温,保障装置的安全性。
如果废气浓度比较高,利用装置可以将稀释空气自动引入进去,可以使废气烃浓度由此降低,避免装置出现停车问题。
废气虚热氧化的热量可以保障系统稳定运行。
装置正常工作当中,燃烧器属于唯一一个安全明火,关闭主燃烧器。
在开车阶段,或者废气具有较大的有机物浓度。
才可以将燃烧加热器启动,补充一定的能量。
4含氯尾气处理情况和处理措施4.1处理情况含氯有机废气处理中蓄热氧化技术的运用,通过接入含氯废气装置,通过配风使含氯浓度不断降低,控制浓度在合理范围内。
利用不断调试,含氯有机废气处理之后,需要控制非甲烷总烃在指标范围内,满足去除率在95%以上。
利用氢氧化钠稀碱液将其中的HCL 吸收干净,同时利用活性炭将其中的二噁英吸附出去,从而满足废气排放标准4.2处理措施废气组成成分和质量浓度确定截图的安全处理措施。
在开车之前,首先需要检测废气源的流量和浓度,明确废气处理基础数据,满足开工条件之后,保证装置可以稳定运行。
控制废气质量浓度在2500~5000mg/m 3范围内,可以在装置上设置在线监测仪表,也可以通过人工对比分析方式,装置可以将空气自动吸入,并且实施稀释,废气浓度需要始终控制在5000mg/m 3之内。
如果废气浓度在5000mg/m 3以上,并且无法调节其浓度,需要立即自动连锁停车,切断废气来源,引入大量清洁空气负责吹扫。
同时还要联锁设置燃烧器温度和差压联锁等,这样可以装置可以安全开工。
5结语安装调试蓄热燃烧反应器,可以集中治理油田表面活性剂和氯化苯等生产装置产生的含氯废气,保证排放出符合我国排放标准的气体,其中苯、氯苯、HCL 等都要符合相关标准,满足我国的排放标准。
我国环境保护法越来越严格,同时也会严格控制苯、非甲烷总烃等排放指标,因此含氯有机废气处理中蓄热氧化技术的运用,需要严格要去净化气当中的苯、非甲烷总烃等指标。
油田钻杆腐蚀与防护技术进展
Progress in the Corrosion and Protection ofDrill Pipe in OilfieldMinda HU, Zhouyang LIAN, Wuji WEI, Yongzhang ZHOU, Dongsheng CHENNanjing University of Technology, Nanjing, China, 210009Email: kominda@Abstract: Drill pipe is the main tool in the exploration and drilling of petroleum and natural gas. Above 60% failure accidents of drill pipe are related to corrosion. According to the investigation results of the drill-pipe corrosion in oilfield, the environment of the drill-pipe failure and the corrosion mechanism are summarized; the chemical media which caused corrosion are analyzed; the research progress at home and abroad in the corrosion and protection of drill pipe is reviewed, and the drill-pipe piercement, namely corrosion fatigue, is the research focus; The protection methods for drill pipe are discussed. Finally, the protection technology for drill pipe in Chinese oilfield is prospected.Keywords: drill pipe; corrosion; corrosion mechanism; protection method油田钻杆腐蚀与防护技术进展胡敏达,连洲洋,魏无际,周永璋,陈东升南京工业大学,南京,中国,210009Email: kominda@摘 要:钻杆是石油、天然气勘探与钻井过程中的主要工具之一,钻杆失效事故中约有60%以上与腐蚀有关。
乾安油田腐蚀因素及防护技术应用效果分析
・ 一
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
、
腐蚀结垢原因分析
温度 ( ℃)
通过跟踪 58口现场作业井,发现乾安各区块油井腐蚀 4
图 1 采 出 j 质 厝 蚀 性 评 价 试验 硬水
结垢存在明显的规律及特征,腐蚀结垢井段基本集中在泵挂 位置——l0 米井段。杆管具有明显点蚀和局部腐蚀特征, l0
表 1 大 情 字 区 块 采 出水 水 质 分 析 结 果
Cr I O一 t 3 C M ̄ g+ Ca Sd o
依据公式: 井下C O 分压= 饱和压力( 或 流压)C : x O 百分含量。大情字油田平均井底
SB R
流压为 7 b a . l ,现场测试分析 5 0P 0口油井伴 生气 ,伴生气中平均 C 2 O 体积百分含量为 2 6 计算井下 C 2 . %, 6 0 分压为 O 8M a . 6 P。由此 1
根据采油系统的特点,为全面保护油井的套管、 生产管 柱, 针对腐蚀结垢的主要因素确定以化学法为主的防护措施 , 选用水溶性油分散型、具有不同溶解分散性能的复合型抗 C: O 腐蚀的缓蚀剂和 S B杀菌剂两种药剂缓解腐蚀结垢状 R
况( 见表3 。 )
表 3 不 同 药 剂 主要 成 份 及 功 能
腐蚀产物呈蜂窝状, 疏松而多孔, 附着力低 , 轻轻一碰即大片 脱落。
试验结果表明, 水质的腐蚀性随温度升高逐渐增加, 并且 在 4℃以上腐蚀速率均超过标准规定的 0 2md,水质的 0 . 5 na 1
自身特点决定了腐蚀强度。 高矿化度会增加水的导电性, 从而 增大腐蚀反应电势, 促进腐蚀加剧。 氯离子具有较高的极性和 穿透性能, 能在金属表面发生优先吸附, 破坏金属表面的钝化 膜, 导致局部腐蚀形成蚀坑。
油气田开采中管道微生物腐蚀防护技术研究现状与趋势
油气田开采中管道微生物腐蚀防护技术研究现状与趋势摘要:当今,我国经济在加快发展,腐蚀是油气田管道设施运行中的关键共性科技问题。
在油气田环境中,微生物腐蚀是油气田主要的腐蚀类型之一,也是油气田开采过程中的腐蚀控制难题。
综述了目前油气田微生物腐蚀的研究认识现状、研究进展和当前的主要防腐蚀方法和控制技术,分别介绍了腐蚀微生物群落、微生物腐蚀机理、腐蚀微生物检测和管道微生物腐蚀控制措施等,并针对油气田微生物腐蚀研究和防护控制提出了相关建议。
关键词:油气田开采;管道微生物;腐蚀防护技术;现状;趋势引言为了研究硫酸盐还原菌(SRB)对天然气集输管道腐蚀行为的影响,通过浸泡试验,研究了常压和高压条件下不同SRB含量时5种钢材的腐蚀速率及其耐SRB腐蚀性能。
依据试验结果建立了微生物腐蚀速率预测模型,并利用PIPSIM软件模拟管道温度和压力变化对模型进行了修正。
结果表明:在常压和高压环境中,钢材的腐蚀速率均随着SRB含量的增加而增大,其中N80钢的耐SRB腐蚀能力最强;根据预测模型计算的腐蚀速率与实际腐蚀速率存在0.06~0.07mm/a的误差,修正后的模型能够更好地预测管道微生物腐蚀速率。
1微生物MPN法油田微生物检测最常用、最简单的方法是最大可能数法(MPN),这也是目前国内外油田系统中最常用的国标方法。
MPN法是一种在不直接计数的情况下估计液体中生物密度的方法。
但由于常规MPN法操作较为繁琐、耗时,细菌瓶法被进一步用于油田微生物的检测。
二者原理相似,即将欲测样品逐级注入测试瓶中稀释后进行培养,直到最后一个测试瓶无菌生长为止,根据稀释的倍数计算出水样中细菌的数目。
近年来基于微生物培养法也进行了多种改进,设计出了多种取样专利、培养方法。
此外,培养-镜检法也被广泛用于油田微生物检测,根据细菌特性,选择不同染色剂对细菌染色后计数观察。
该方法大大减少了检测时间,SRB检测时间减少到2天,TGB和IB减少到1天。
对大港油田32个注水样进行了培养-镜检法,与细菌瓶法结果对比表明,两个方法测定结果相同。
腐蚀与防护技术的研究进展
腐蚀与防护技术的研究进展近年来,腐蚀与防护技术一直是工业界和学术界研究的热门话题之一。
其研究旨在探究材料在不同环境条件下如何腐蚀,以及如何避免、延缓或减轻腐蚀的发生。
本文将探讨腐蚀与防护技术的研究进展,并介绍一些新兴的腐蚀与防护技术。
一、腐蚀的研究进展腐蚀是材料在特定环境下所发生的非可逆性化学变化。
在工业生产和日常生活中,腐蚀常常带来严重的经济损失。
因此,研究腐蚀的机理和特性,以及如何避免腐蚀的发生,一直是工业界和学术界所关注的焦点之一。
近年来,随着各种新型材料的问世,研究腐蚀机理和特性的工作也日益深入。
例如,研究人员发现,纳米材料由于其特殊的表面活性和尺寸效应,其腐蚀机理与宏观材料有很大差异。
这一发现对于提高纳米材料的腐蚀抵抗性具有重要意义。
同时,腐蚀的预测模型也在不断改进。
传统的腐蚀预测模型主要基于经验公式,而现代腐蚀预测模型则通过建立数学模型,结合实验结果和计算机模拟,更加准确地预测腐蚀的发生。
二、防护技术的研究进展防护技术是为了避免、延缓或减轻腐蚀原因而采取的措施。
近年来,科技的不断进步促使防护技术迎来了新的发展机遇。
喷涂技术一直是一种常用的防护技术。
然而,传统的喷涂技术不仅对环境造成较大的污染,而且很难达到精确的喷涂效果。
因此,喷涂技术的改进是防护技术研究的重点之一。
目前,有关喷涂技术的研究主要集中在新型的固态涂层和纳米涂层上。
这些涂层具有更好的性能和精确的喷涂效果,能够有效地延缓和减轻腐蚀的发生。
另外,电化学防护技术是另一种新兴的防护技术。
电化学防护技术利用表面施加外加电场的方法,通过控制材料表面上的电流和电位,达到延缓、减轻或避免腐蚀的发生。
电化学防护技术具有工艺简单、使用方便、成本低廉等优点,因此在防腐领域中得到了广泛应用。
三、新兴腐蚀与防护技术除了传统的腐蚀与防护技术之外,近年来还涌现出许多新兴的技术。
例如,华盖公司开发出一种新型的防护材料“皮纳特”,这种防护材料具有优异的防腐性能和优良的机械性能,得到了广泛的应用。
炼油设备腐蚀与防护技术新进展
2炼油设备腐蚀 问题
2 . 1炼油设备的硫化物腐蚀
现 今 在油 田开 采 中 , 所 采 出的 原油具 有 较高 的 含硫 量 , 从 而 使得 相关 设 备遭 受到 了较 大 程度 上的 硫化 物 腐蚀 。硫 化物
腐 蚀将 会造 成 出现 一 系列 的化学 腐蚀 、 氢鼓 包 、 高温 硫腐 蚀等 现 象 。另外 , 在对 原油进 行加 工炼制 处理时 , 需 进行 高温 、 催化 等 操 作 。如果 在操 作 中温 度达 到 了 1 2 0 ℃, 那 么原油 中 含有 的 硫 化物 将 会逐 渐分 解 , 达 成非 活 性至 活性 硫化 物 的转换 , 最 终 产 生 硫 腐蚀 。硫 化物 的 腐蚀 类 型 主要 有 三种 , H s — Hc I — H O
组 成 结构 极为 复杂 及具 有 易爆 、 易腐 蚀特 点 的炼 油企 业而 言 ,
如 果是 与 氢原 子 后 晶所 接 触 , 那 么所 出现应 变 现 象 则更 为 明
延 伸力均 会大 幅 度的 降低 , 最终 导致 出 将 会造 成极 为严重 的不利 影 响。腐蚀 一旦发 生泄 漏问题 , 则会 显 。金 属 自有 的 任性 、
H s 共 存 的状 态 下 , 其 腐 蚀性 则 会大 大 增 强 。在 高 温状 况 下 ,
H S中的 s 将 会分 解出来 , 并与F e 一同发 生反应 , 最 终生成 一种
具 有不 溶性 的保 护膜 。而 此 保护 膜在 与 环烷 酸接 触时 又 会 出 现 反应 , 之后 产生一 种具 有和油溶 性 的环烷酸 盐 。在一 系列的
概述 , 之后 着重对设备 腐蚀 类 型及 相 关防护技 术的 新进展进 行
H : S , 最 终导致硫 腐蚀现 象产 生 。在此 腐蚀 状况 中 , HC N所 扮演 的 角色 为渗 氢促进 剂 , 促使F e S 发生溶 解 。 最终 生成 F e [ F e ( C N ) 】 。当炼 油设 备 不再 工 作时 , F e [ F e ( C N ) 1 则会 与 空气 一 同发 生
油气长输管道腐蚀与防护研究进展
油气长输管道腐蚀与防护研究进展油气输送是一项复杂且风险极高的工程作业。
与其他输送介质相比,油气介质具有易燃、易爆等特点,因此油气输送事故一旦发生,往往造成巨大的经济损失和严重的社会后果。
目前,油气输送的管道以钢管为主,钢管具有承载力大、可塑性好、便于焊接等优点,但其最大的问题是耐腐蚀性差,腐蚀破坏已成为油气管道的主要失效形式。
对于油气长输管道来说,其服役环境更加复杂。
鉴于此,本文对油气长输管道腐蚀与防护研究进展进行分析,以供参考。
标签:油气长输管道;腐蚀机理;影响因素;防护技术引言油气管道工程和管理、管道防护技术的应用是一项科学且严谨的工作,相关工作人员在开展管道防腐工作的同时,需要考虑多重因素影响,通过对实际防腐需求的科学分析,采取最恰当的管道防腐技术手段,加强施工质量管理和日常监测维护来保证管道运输工作的顺利开展,从而为国民经济发展及公众日常生活提供便利。
1影響油气管道腐蚀的关键因素1.1环境因素高强度油气长输管道腐蚀可以分成海水腐蚀、土壤腐蚀和大气腐蚀三种,由于陆地管道大多数采用埋地敷设方式,所以土壤腐蚀成为影响管道运行安全的最主要因素。
土壤环境对管道腐蚀造成影响的因素有pH值、温度、微生物和二氧化碳浓度。
1.2管道运行参数第一,油气资源在管道内的流动速度与管道腐蚀速度成正比。
当油气资源流动速度加快,管道表面本身的腐蚀反应物质交换速度就会加快,而且还会阻止腐蚀保护膜的形成。
研究数据表明,当管道内油气处于静止状态时管道腐蚀速率大约在0.002mm/a,但是当流动速度变成0.742m/s以后,管道的腐蚀速率将至少增加2倍;当流动速度变成1.484m/s后,腐蚀速度将增加10倍之多。
而且当油气资源流动速度增加时,管道的腐蚀将从均匀腐蚀变为局部性腐蚀,当油气流动速度进一步加快,管道腐蚀又会从局部腐蚀变成均匀腐蚀。
第二,油气管道使用的钢材钢级别越高,油气运输的经济性就越好,油气管道运输量越大,管道的压力越高,经济性也越好。
新疆油田腐蚀与防护的措施及发展方向
A s a t T ecr s n s tsq oa dfa rso O Oi nXni gOle sd sr e n b t c h or i t u u n t e f i s n i i a i l i ec b d ad r oo a eu C T o jn i f d i
埋 地 管 线外 腐 蚀 的 内在原 因是 土壤 因素 , 在 外 的原 因是 防腐施 工没 有做 好 。
线的外腐蚀 , 处理系统的内腐蚀 ; 压力容器下半部腐
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朱泽 民 : 疆 油 田腐 蚀 与防 护的措 施及 发展 方 向 新
3 新 疆 油 田的 防 腐 蚀措 施
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20 0 8年 9月第 l 6卷 第 3期
防腐保 温技 术
新 疆 油 田腐 蚀 与 防护 的措 施 及 发 展 方 向
朱泽 民
( 新疆油 田公 司 , 新疆克拉玛依迎宾路 6 6号 840 ) 30 0
摘
要 介 绍 了新 疆 克拉玛 依 油 田的腐 蚀现 状及 特 点 , 出 了腐蚀 防护 的措 施及 建议 。 提
余座 ; 原油罐 50余座。原油 长输管道 2 0 6条 , 总长 15 9 7 m; 气 管 道 3 6 . 8 k 输 1条 , 线 长 度 12 2 3 管 9 .
k m。输 油 泵 站 1 7座 ( 间 站 1 中 6座 ) 储 油 罐 14 , 4
座 。据 统 计 , 因腐 蚀 造 成 容 器 、 线 以 及 处 理 站 报 管 废, 每年更 新 改造 的资 金在 2亿 元 左右 , 给安 全生 产
生 存 及发 展 。
内腐蚀 多 发生 在管 线 的底 部 , 当含 水 大 于 6 % 0 时 , 会 出现游 离水 , 就 当含水 再升 高 , 会形 成水 垫 , 就 管底 部腐 蚀就 会加 剧 。
油田硫化氢腐蚀机理及防护的研究现状及进展
油田硫化氢腐蚀机理及防护的研究现状及进展【摘要】油田硫化氢的腐蚀不仅对人们的安全造成威胁和损害,而且开发的过程中,亦会对管道、各种油田开采以及地面造成相当程度的破坏,从而导致一些安全事故的发生,因此,有必要加强对油田硫化氢腐蚀机理及防护的研究。
【关键词】油田硫化氢,腐蚀机理,防护,现状,发展一、前言油田硫化氢的腐蚀已经对人们的生活造成了一定程度的破坏,如何对油田进行安全且合理的开采,已成为专业人士所重视的课题。
二、油田硫化氢腐蚀概况油气井开发过程中,从钻杆到套管、油管、井口装置、井下工具、输气管道,都存在不同情况的腐蚀。
研究如何安全高效地防止硫化氢腐蚀成为勘探和开发硫化氢气藏的一个重要课题。
1.对金属的腐蚀在绝大多数油田井腐蚀中,产出液含水量及其组成对腐蚀起着决定性作用。
油田开发初期含水率较低,腐蚀并不严重。
但随着含水率的升高,井下管柱的腐蚀变得日益严重。
2.对水泥环的腐蚀硫化氢能破坏水泥石的所有成分,水泥石所有水化产物都呈碱性,硫化氢与水泥石水化产物反应生成CaS、FeS、Al2S3,硫化氢含量大时生成Ca(HS)2,其中FeS、Al2S3等是没有胶结性的物质。
如果水泥环耐硫化氢腐蚀,则可以阻挡硫化氢对套管的腐蚀。
而溶于潮气中的硫化氢腐蚀性更强。
三、防硫化氢完井工艺现状1.选择耐腐蚀材质井下管柱、井下工具以及井口装置,是油井生产的关键设备,若出现腐蚀破坏会危害油井安全生产,不同腐蚀介质对不同材质的腐蚀程度存在很大差异,为了延长设备的使用寿命,保证生产和作业安全,节约成本,需要合理选择材质。
井口装置、井下工具及完井工具配套设备的材质选用抗硫材质;油套管可选用防硫或既抗硫化氢又抗CO2腐蚀的管材或内衬油管;井下油管柱包括入井工具的连接,丝扣宜采用金属对金属密封扣。
主要还是应根据油井腐蚀环境,确定合适的管材。
但在耐腐蚀的材质选择上还存在一些不足。
井口装置、井下工具及完井工具配套设备的材质选用抗硫材质,如使用35CrMo、13Cr、AISI4140(18-22Cr)等或合金钢;油套管可选用防硫或既抗H2S又抗CO2腐蚀的管材或内衬油管,在管柱结构上,为保证井口安全、减缓套管、油管的腐蚀,一般多采用了封隔器完井。
油气田管道防蜡、减阻、防腐技术的发展及现状
油⽓⽥管道防蜡、减阻、防腐技术的发展及现状中国⽯油⼤学(北京)研究⽣考试答题纸姓名:_____________ 学号:_____________ 所属专业:___________________________考试课程:_________________________ __装订线油⽓⽥管道防蜡、减阻、防腐技术的发展及现状摘要随着新油、⽓⽥的不断开发利⽤, 长距离管道输送时, 管道防蜡、减阻及腐蚀防护技术变得越来越重要。
本⽂概述了⼏⼗年来国内外油⽓⽥输送埋地管道的防蜡、减阻和管道内外壁防腐技术发展情况, 并对各种⽅法的利弊作了分析介绍。
关键词⽯油; 天然⽓; 管道; 防蜡; 减阻; 防腐1 前⾔随着⽯油及天然⽓⼯业的发展, 原油、天然⽓多采⽤管道输送, 由于受到温度及本⾝组成的影响, 原油在输送过程中会在管道内壁上发⽣蜡沉积随即导致管道输送阻⼒增⼤。
此外, 由于原油(天然⽓) 中的某些成份(如硫化物等) 对管道的腐蚀不容忽视, 管道内壁的防蜡减阻、防腐显得极为必要。
与此同时, 埋地管道外壁由于受到⼟壤盐分、酸度、湿度、电场、有机质、微⽣物等因素的综合作⽤会发⽣腐蚀。
⼟壤种类及不均匀性使⾦属管道外壁腐蚀情况异常复杂。
随着⽯油、天然⽓的⼲线管道输运和强化开采的发展, ⼯作载荷和输运产物的腐蚀性质都增⼤了。
由于近年来在⽓候条件恶劣地区使⽤⼤直径管道和环境保护要求, 管道防腐具有特别重要的意义。
本⽂对国内外油⽓⽥管道内外壁防腐和防蜡减阻技术的发展及现状作了综述。
2 油⽓⽥管道防蜡减阻技术2.1 热处理输送加热输送是世界上实施最早、应⽤最⼴的⼀种含蜡原油输送⼯艺。
我国通常采⽤沿线逐站加热管道进⾏输送, 通过热处理可促成原油中蜡晶形态结构的相应变化, 从⽽达到改善原油低温流动性的⽬的。
但加热输送能耗多、设备投资和管理费⽤⾼, 且存在停输再启动困难等问题。
2.2 添加化学添加剂在原油中加⼊⼏⼗⾄⼏百ppm 的减阻剂可降低原油的流动阻⼒, 提⾼输量百分之⼏⼗。
XXXX年油井的腐蚀及防护技术.doc
XXXX年油井的腐蚀及防护技术《油井腐蚀与防护技术目录》第一部分:腐蚀的危害第三部分:金属腐蚀的防护第二部分:腐蚀的基本原理金属腐蚀是指金属表面因与周围介质发生化学或电化学反应而受损的现象。
在工业化国家,腐蚀造成的损失约占国民生产总值的10%。
目前,美国每年因腐蚀造成的经济损失高达1亿美元。
在中国东部油田管道腐蚀穿孔的未来10000年中,中国管道事故中的腐蚀破坏约占管道更换的10000年。
1 、腐蚀腐蚀危害给油田生产带来巨大损失胜利油田管道材料成本直接经济损失达亿元;由于腐蚀置换管柱、管线频繁运行及对生产的影响,间接经济损失达亿元。
全国主要油田的管道和管柱总计超过1亿米,损失分别高达1亿元和1亿元。
一个、腐蚀危险普通杆腐蚀断裂一个、腐蚀危险油管腐蚀穿孔管腐蚀穿孔管腐蚀穿孔杆体腐蚀断裂一个、腐蚀危险泵杆腐蚀泵杆腐蚀套管腐蚀和套管强度降低导致其他类型的套管损坏。
胜坨油田坨井1 、腐蚀危害坨井将在投产当天左右发生腐蚀穿孔,即抽油杆磨损脱落或油泵柱塞多处穿孔。
阀组至坨二站的集输管线仅在生产运行当天腐蚀穿孔,第二天全线报废。
垦西油田采油井井下工具腐蚀主要表现为油管泄漏、泵漏、抽油杆脱落、光杆脱落。
油管腐蚀导致油管螺纹损坏,表现为油管螺纹上的腐蚀槽和内壁的坑状腐蚀。
由于抽油泵缸套一直处于磨损状态,阀门受到流体冲击涡流的严重腐蚀。
1 、腐蚀的危害潘麟采油厂南林油田油水井的腐蚀严重影响了油田的正常生产和集输,造成了大量原油损失和大量资金的被迫投入。
埕岛油田目前共有100个平台,其中一个以上已经投产.CBA、CBC、CBA、CBD、CBG等平台甲板、导管架腐蚀严重。
利用天鹅座测厚仪,在CBB平台上检测了潮汐飞溅区、全浸区平台的水下腐蚀。
结果表明,腐蚀速率约为mma,有的甚至高达mma。
1 、腐蚀危害油气井开发中,从地下管柱到地面管道和储罐,以及各种工艺设备,都会受到腐蚀的严重影响,给注水开发效果造成巨大的经济损失。
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Value Engineering 在Kuhn-Tucker 最优性条件下,拉格朗日乘子为1,则个人理性约束的等号成立。
因此个人理性约束可以改写成(4):代理人的激励相容约束是指代理人执行此合约的收益要大于此种情况下采取任何策略的收益,符合其收益最大化的预期目标。
激励相容约束可以表示为:max a∏L =S (r )(1-R a )(1-P ′)-R a vVk-(1-R a )P ′v[Vk-(1-b )V ′]-C (a )(6)对(6)求一阶、二阶导数,因为二阶导数小于零,因此,(6)可以改写为(5):由(4)和(5)得到:R a C ,X=-μ(1-P ′)-vVk (1+r )(1-P ′)-(1-b )P ′vV ′<0(7)a=S (r )(1-P ′)-P ′v[Vk-(1-b )V ′]C (1+r 0)lnP ′+1(1+r 0)lnR (8)将(8)带入(3)并化简得到:max a ,S (r )∏B =[Vk (1+r )-S (r )]1-C ∏∏(1-P ′)+C vVk+1-C ∏∏P ′{(1-b )V ′+v[Vk-(1-b )V ′]}(9)2不同合约下模型的求解当前银行提供三种合约供物流企业选择,三种合约对应了三种合作方式:一是雇佣关系,提供固定费用合约;二是合作关系,提供分成合约;三是授信关系,提供固定租金合约。
下面将针对三种不同合约的参数关系求解出银行最优激励函数,并且计算出最优激励合约下的物流企业努力水平。
2.1固定费用合约下的求解结果固定费用合约下,银行支付给物流企业固定费用而拥有剩余,物流企业只负责质押货物的仓储,收取固定仓储费用。
此时μ≠0,v=0,X=-μ(1-P ′)max μ∏B =Vk (1+r )-(1-P ′)+P ′(1-b)V ′-C -μ(1-P ′)+Vk (1+r C +C P ′(1-b )V ≠′1(10)对收益函数求一阶、二阶导数,因为二阶导数小于零,使目标函数存在最大值的条件是一阶导数等于零,解得μ*=姨,a *=μ*(1-P ′)0+10 2.2分成合约下的求解结果分成合约下,银行和物流企业之间对收益与风险按比例分享,物流企业除仓储职能外还需要提供信息服务等监管职能,按比例提成并承担相应风险。
此时μ=0,v ≠0,X=-vY ,Y=Vk (1+r )(1-P ′)+(1-b )P ′Vk>0同理解得:v *=姨,a **=v *Vkr(1-P ′)-P ′V *[Vk-(1-b )V ′]0+102.3固定租金合约下的求解结果固定租金合约下,物流企业支付给银行固定租金并拥有剩余,物流企业独立开展业务,支付给银行固定的利息,承担全部业务风险。
此时μ<0,v=1,X=-μ(1-P ′)-Y ,同理解得:μ**=-Y+,a ***=(μ**+Vkr )(1-P ′)-P ′[Vk-(1-b )V ′]0+103结论本文对一次赎货中银行和物流企业的收益进行分析,设计以货易货模式中银行与物流企业的激励契约,该激励契约能同时规避外生的价格波动风险和内生的机会主义风险。
研究发现,在不同的激励合约下,由于银行与物流企业的风险分担程度也不同,银行的激励函数不同,物流企业的努力程度也不同。
以后还应当研究在具有补救措施情况下,银行对物流企业激励契约。
参考文献:[1]Buzacott,J.A,Zhang,R.Q.Inventory management with Asset -based financing[J].Management Science,2004,50(9):1274-1292.[2]Rafael R,Javier S.Venture capital finance A security design approach [J].Review of Finance,2004,8:75-108.[3]Dada M,Hu,Q.Financing newsvendor inventory.Operation Research Letters[J],2008,(36):569-573.[4]李娟,徐渝,冯耕中.基于存货质押融资业务的博弈分析[J].生产力研究,2007,(20):49-51.[5]周钊,王勇,徐鹏.存货质押业务中银行对物流企业的最优激励契约[J].工业工程,2009,12(2):29-32.0引言腐蚀是一种严重的消损现象,据有关资料统计,2008年我国腐蚀损失达1.2万亿元~2万亿元,约占国民生产总值的4%以上,随着我国基础设施建设的快速发展,在随后的一段时间内腐蚀损失还将进一步加大。
而油区腐蚀是一种相对严重的腐蚀现象,我国的油田绝大部分采用注水开采,采出过程中,采出液的含水率不断上升,有的油田已达到90%,由于水中矿化度高,并常伴有H 2S 、CO 2、溶解O 2及硫酸盐还原菌(SRB )等腐蚀性物质,会对井下管柱产生腐蚀;在地面集输系统处理过程中,同样会对集输管线产生腐蚀,因此,研究产出水的腐蚀和防护措施具有重要的实际意义[1-4]。
研究者针对各油———————————————————————作者简介:王志伟(1977-),女,河北衡水人,讲师,主要从事环境污染治理研究和环境影响评价工作。
油区腐蚀及防护技术研究进展Research Progress of Oilfield Corrosion and Protection Technology王志伟①Wang Zhiwei ;王峰②Wang Feng ;安慧①An Hui(①中国石油大学(华东)化学工程学院,青岛266555;②山东沃尔德油田技术有限公司,东营257061)(①College of Chemical Engineering ,China University of Petroleum ,Qingdao 266555,China ;②Shandong World Oilfield Technology Co.,Ltd.,Dongying 257061,China )摘要:在采油系统中,由于不同因素引起油井腐蚀的原因不尽相同,且影响因素也非常复杂,研究产出水的腐蚀和防护措施具有重要的实际意义,本文系统综述并讨论了油区腐蚀和防护技术,对领域内相关研究具有借鉴意义,对影响油井腐蚀的因素进行系统而全面的考虑,因地制宜、因时制宜地提出相应、有效、经济的保护方法,才能最大限度地减缓腐蚀对油田生产的影响。
Abstract:In the oil production system,there are many complicated influencing factors about the reasons of corrosion about the oil wells.The research of oilfield pipeline corrosion and protection measures has an important practical significance.This paper summarizes and discusses the corrosion and protection technology of oil region.The research has an significant reference to the relevant field.The paper researched influence factors of oil wells corrosion comprehensivly,and put forward effective and economic protection methods which can slow down the influence of corrosion to the oilfield production most effectively.关键词:腐蚀;防护;油田Key words:corrosion ;protection measures ;oilfield中图分类号:O646.6文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)03-0011-03·11·价值工程田产出水的腐蚀和防护进行了一些研究,但系统的总结尚未见报道。
本文系统综述并讨论了油区腐蚀和防护技术,对领域内相关研究具有借鉴意义。
1腐蚀因素研究与分析各油田产出水情况各异,影响油井腐蚀的因素主要有以下几种。
1.1矿化度对腐蚀的影响一般油田水中都溶有大量的盐类,具有很高的矿化度,导致水的导电性增强,不仅使距离金属表面更远的阴阳离子能够互相作用,不能在金属表面形成致密的附着物,其腐蚀速率有所升高。
同时,使保护膜质量变差,腐蚀增强。
但含盐量增加到一定值会使腐蚀性溶解氧的溶解度下降,阴极过程减弱,腐蚀速率将变小。
陈普信等[5]对文东油田气举油井的分析表明,产出水中的总矿化度较高,且Cl-含量很高,在阳极区,电流携带的Cl-浓度增加,形成微电极的概率具有统计意义的增加,导致一般坑蚀的蔓延,另一方面,由于Cl-半径较小,易穿透保护膜,使腐蚀过程加剧,当水中有O2时,形成Fe3O4和Fe(OH)3,这些产物将覆盖在缝隙和麻点上,水解将在缝隙和麻点中发生,反应如下式(1)、式(2)所示。
而且水中含有Cl-,形成了具有很强的腐蚀性的盐酸,并在缝隙和麻点内产生局部酸化。
3Fe2++4H2O—Fe3O4+8H+(1)Fe3++3H2O—Fe(OH)3+3H+(2)王营召等[6]对中原油田集输管网腐蚀研究表明,中原油田产出水中,Fe2+含量很高,而清水中含有一定量的溶解氧(一般4-5mg/L),Fe2+遇到O2就被氧化成Fe3+,Fe3+是腐蚀的催化剂。
1.2CO2对腐蚀的影响在干燥的环境(相对湿度<60%)中,CO2是非腐蚀气体。
但是在潮湿情况下,CO2会溶解形成碳酸。
CO2腐蚀可理解为产出液体溶解于水生成碳酸后引起的电化学腐蚀[7]。
CO2腐蚀机理如下:阴极:CO2+H2O—H2CO3阳极:Fe—Fe2++2eFe+2CO2+2H2O—Fe(HCO3)2+H2↑Fe(HCO3)2—FeCO3↓+H2O+CO2↑陈普信等[5]对文东油田气举油井的分析表明,油井含水开采后,天然气中的CO2在水中产生H2CO3,使水的pH值降低,引起腐蚀,并证实CO2在水介质中的腐蚀要比相同的pH值条件下强酸溶液的腐蚀更加强烈。
CO2在水中的溶解度及腐蚀性与系统的压力、温度等有关。
赵江艳等[8]认为二氧化碳腐蚀是导致油田套管和其他设备过早损坏的一个重要因素,针对二氧化碳腐蚀问题,通过对江汉油区水质状况分析和二氧化碳室内挂片实验,探讨了二氧化碳腐蚀机理及影响因素,确定了有效控制腐蚀的二氧化碳含量的界限值,指出当溶氧量一定时,二氧化碳含量越大,腐蚀性越强;溶解氧与二氧化碳共存时,溶解氧对腐蚀起主导作用,且加剧腐蚀;注入清水的二氧化碳值30mg/L和注入污水的二氧化碳值200mg/L分别作为其界限值,可有效控制腐蚀。