含硫油气田安全现状

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含硫油气田安全现状

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文件编号：KG-AO-2532-26 含硫油气田安全现状

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石油工业是国家综合国力的重要组成部分，石油对于任何一个国家都是一种生命线，它对于经济、政治、军事和人民生活的影响极大。石油系统工程分布在相当大的范围内，线面结构，相连成网，“采集输储炼”连续运行，由此发生的灾害和次灾害，有突发性、广泛性、联锁性及严重性的特点，灾情一旦发生，不仅使石油系统本身受到损失，还容易牵连到整个城市甚至导致城市的瘫痪。

采油生产，从采油(采气)井口到计量站(集气站)、联合站，各个环节都有机地联合在一起整个生产过程具有机械化、密闭化和连续化的特点，生产介质为易燃、易爆的石油和天然气，对人和环境都有较高的要求。

油气集输系统将开采出来的原油和天然气进行收

集、储存、输送和初步加工及处理，既具有油田生产点多、线长、面广的生产特点，又具有化工炼制企业高温高压、易燃易爆、工艺复杂、压力容器集中、生产连续性强、火灾危险性大的生产特点。

随着我国国民经济的迅速发展,国内对能源的需求量急剧上升,显然,加快开发高含硫油气田的全套技术,是中国石油天然气集团公司一项有远见的战略措施,不但十分必要,而且是当务之急。

高含硫气田的勘探开发一直是天然气工业面临的重大难题之一，在我国广泛分布的天然气资源中含硫气田占相当大的比例，如河北省赵兰庄气田油层伴生气中H2S含量63%，四川相继发现的卧龙河气田（H2S 含量5%~7.28%）、中坝气田（H2S含量6.75%~13.3%）、威远气田（H2S含量1.22%）、四川磨溪气田（H2S含量1.8%）、长庆下古气田（低含量），尤其是大气田四川东北罗家寨高含硫气藏（H2S含量6.7%~16.6%）的发现，使中国高含硫气田储量大大上升，已达到上千亿立方米的储量[1-2]。

然而，在引起酸性油气田设施腐蚀的众多因素中，硫化氢是最危险的，特别是对油套管以及其它井下设备造成严重腐蚀，同时H2S的剧毒性也直接威胁着人身安全[3-5]。研究抗H2S腐蚀管材就显得非常有必要了，因为其对于延长管道使用寿命、防止事故的发生以及提高经济效益都有着十分重要的意义[6]。

硫化氢对钢材的腐蚀分为“氢脆”和“化学腐蚀”两类,而“氢脆”是开发高硫气田过程中更为突出的问题。在石油工业中“氢脆”的表现形式是硫化物应力断裂,影响因素有：

金属的化学成分强度热处理条件和金相结构；

液相的值；

总的拉应力；

温度；

H2S浓度和总压力；

时间。

化学腐蚀是潮湿的H2S、CO2、等气体与金属发生化学反应或电化学反应,

使金属表面产生蚀坑、变薄或发生晶间腐蚀。通常的解决办法是向井内注入缓蚀剂,常用的缓蚀剂为胺类或吡啶类有机物。

国内缓蚀剂研究已有一定基础。如我国所开发的CT2-1气井缓蚀剂,曾用到H2S含量高达7%的气井。在卧龙河地区投井试验,油管腐蚀由0.1624一0.6173mm/a降至0.0010mm/a,套管环形空间腐蚀由0.1302一0.3080mm/a降至0.0430一0.0123mm/a,具有良好的缓蚀性能。可根据各油气田的具体情况开展研究工作,开发新的缓蚀剂用以解决该油田开采中的腐蚀问题[7]。

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