注空气驱油过程中N80钢的腐蚀规律研究

目的 探明空气驱工艺条件下套管钢的腐蚀规律,为空气驱工况条件下套管钢的腐蚀防护提供数据支撑.方法 采用高温高压失重挂片法评价N80碳钢的腐蚀速度,利用扫描电镜、能谱分析等手段考察金属表面腐蚀产物膜的形态与组成,研究氧分压、温度以及腐蚀时间对注空气驱油过程中N80钢的腐蚀影响.结果 随着氧分压的增加,N80钢的腐蚀速率总...     

含硫污水系统耐蚀材料的筛选与应用

针对西北地区一综合炼油厂含硫污水管线的严重腐蚀问题，分析了腐蚀原因，确立了材料筛选方案，通过实验室静态挂片试验绘制了重量损失率变化曲线和现场挂片等试验手段，筛选推荐出了树脂玻璃钢耐蚀材料。工业生产应用结果表明，MFE-2型树脂玻璃钢是适用于该厂含硫污水系统的耐蚀材料，为类似装置的长周期运行提供了借鉴和经验。     

管线钢在原油沉积水中的腐蚀行为研究

通过电化学腐蚀模拟实验,结合腐蚀失重挂片实验,研究了氯离子对管线钢腐蚀规律,并进一步利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)分析失重挂片腐蚀产物膜的成分。实验表明,腐蚀速率随着氯离子含量的增加而增大,腐蚀过程为活化极化控制,氯离子的存在是腐蚀发生的诱导因素,氧的扩散是影响材料腐蚀速率增大的主要影响因素,随着溶解氧含量的进一步增加,材料点蚀逐渐连片,呈均匀腐蚀形貌。     

多相流动状态下HCO_3~-对X70钢CO_2腐蚀的影响

自制实验装置,应用多种检测手段对挂片形貌、腐蚀速率以及挂片在线腐蚀情况进行分析,实验与数值仿真了多相流动状态下HCO_3~-对X70钢CO_2腐蚀速率的影响。结果表明:HCO_3~-浓度较低时,腐蚀介质中的H~+浓度升高,阴极析氢反应加快,X70钢腐蚀速度升高;HCO_3~-浓度较高时,碳酸根不溶盐优先附着在挂片表面,形成一层腐蚀产物膜,保护挂片。     

A3钢在污染淡水体中腐蚀行为的初步研究

通过现场腐蚀挂片、室内模拟实验和电化学测量研究了A3钢在富营养化淡水环境中和洁净淡水环境中的腐蚀行为及影响因素。结果表明,在淡水环境中,水体的溶解氧量(DO)是决定A3钢腐蚀速度的重要影响因素,在富营养化的东湖水体中,因溶解氧量(DO)低,A3钢的腐蚀速度反而比洁净的梁子湖水体中要低,此外,富营养化水体中的磷的存在对A3钢起到缓蚀的作用。     

加气站长管拖车爆破片异常起爆事故分析及对策

爆破片与易熔塞组合装置是加气站长管拖车气瓶的主要超压安全泄放装置。为减少爆破片异常起爆事故的发生,采用HAZOP分析方法对事故发生的原因、后果及已有保护措施成效等进行了分析。通过长管拖车回油过程爆破片处管路堵塞模拟实验,发现未造成明显水锤,排除了长管拖车回油过程爆破片处管路堵塞造成爆破片异常起爆的原因。通过对爆破片组合装置进行疲劳性能测试,得到正拱形爆破片与较长的易熔塞组合装置具有较稳定的爆破压力和抗疲劳特性。采用LOPA保护层分析模型,结合加气子站长管拖车现场运行工况,提出了爆破片优化设计、单层泄漏报警、人员积极响应等防护对策,能够有效减少爆破片异常起爆事故带来的损失。     

金县1-1水源井缓蚀阻垢剂筛选的实验研究

目的解决金县1-1油田井下管柱腐蚀结垢问题。方法结合金县1-1油田水源井A1W井的实际工况,运用高温高压动态腐蚀测试仪对N80钢进行模拟井筒条件实验,明确A1W井含H2S的水对N80钢的腐蚀性和结垢性。运用室内实验分别对三种缓蚀剂和五种阻垢剂的单剂进行优选,结合扫描电镜对试片表面进行微观形貌分析,筛选出合适的缓蚀剂和阻垢剂的单剂。然后开展缓蚀剂和阻垢剂的单剂配伍性实验,明确缓蚀剂和阻垢剂二者混合后的配伍性以及得出缓蚀剂和阻垢剂的最佳配比。结果筛选出的AA/AMPS阻垢剂的阻垢率可达84.2%,HS-3缓蚀剂的缓蚀率达到87.3%。缓蚀剂和阻垢剂配伍性和配比实验结果表明,HS-3缓蚀剂和AA/AMPS配伍性较好,当缓蚀剂和阻垢剂按照11:1的配比时,缓蚀率可达87.7%,阻垢率可达94%。结论优选出的复合缓蚀阻垢剂的防腐阻垢性能,可满足油田腐蚀防垢控制指标。     

二氧化碳驱油工艺中油酸咪唑啉对碳钢的缓蚀行为研究

目的 研究CO2驱油工艺中咪唑啉缓蚀剂对油套管P110钢腐蚀的缓蚀机制与规律。方法 模拟长庆油田CO2驱工艺环境为实验条件,采用失重挂片、电化学测试、微观表征等手段,研究油酸咪唑啉缓蚀剂对P110碳钢的腐蚀抑制行为。结果 P110钢的腐蚀速度随着CO2分压的升高而增大,但是增大幅度不明显。当CO2分压为2、6 MPa时,油酸咪唑啉对P110钢腐蚀具有显著的抑制效果,缓蚀效率均超过98%,试片表面基本完整;当CO2分压升高到8 MPa时,油酸咪唑啉的缓蚀性能明显下降,缓蚀效率仅为64.33%,试片表面存在明显的腐蚀特征。结论 CO2分压升高到8 MPa时,P110钢表面携带过剩的正电荷,不利于油酸咪唑啉缓蚀剂的吸附。     

陶瓷膜处理油田采出水用于回注的试验研究

为满足低渗透油田的回注水质要求,采用非对称结构的陶瓷复合超滤膜对大庆油田采出水进行了处理.结果表明,该超滤膜的适宜操作条件为膜面流速5.0~5.5m/s,跨膜压差0.30 MPa,工作温度(37±0.5)℃.超滤对浊度、油和悬浮物的去除率分别达到97%,98%,94%以上,硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌(IB)、腐生菌(TGB)的去除率接近100%.渗透液浊度<1NTU,原油<1mg/L,悬浮物<1mg/L, IB<2CFU/mL,SRB、TGB和粒径中值未检出.挂片试验表明,渗透液对挂片只有轻微的点腐蚀,平均腐蚀率<0.065mm/a.除点腐蚀外,超滤出水达到了油田低渗透层的回注水质A1 级要求.     

页岩气田腐蚀特征、细菌来源及腐蚀对策

分析了国内外的页岩气田腐蚀案例及腐蚀特征,采用平行绝迹稀释法对某页岩气田生产整个流程的一系列水样开展了细菌测量,对细菌来源进行了溯源研究。结果表明:页岩气田的油管及集输系统普遍存在细菌腐蚀问题;从压裂到生产全流程,配置压裂液的水源、压裂液及返排水的水样中均含大量细菌,细菌的来源包括地面和井下。最后根据页岩气田腐蚀特征和细菌的来源,提出了相应的腐蚀控制对策。     

南海某油田CO2回注井防腐选材实验

目的开展腐蚀选材实验,确定经济合理的井下油套管材质。方法分别模拟回注气层(114℃、CO2分压为24.89 MPa、凝析水Cl^–质量浓度为1000 mg/L)、回注水层(117℃、CO2分压为28.39 MPa、凝析水Cl-质量浓度为20000mg/L)工况,利用高温高压釜开展室内模拟腐蚀实验,评价3Cr、13Cr、超级13Cr和22Cr双相不锈钢材质。结果3Cr出现严重的均匀腐蚀及点蚀,最大均匀腐蚀速率出现在回注水层工况,达1.0973 mm/a;最大点蚀速率出现在回注水层工况,达0.4241 mm/a。13Cr均匀腐蚀速率较低,最高腐蚀速率为回注气层工况,达0.0274 mm/a;在回注水层工况条件下,点蚀速率较高,为0.3833 mm/a。S13Cr均匀腐蚀速率较低,回注气层工况腐蚀速率最高,达0.0113 mm/a,无点蚀。22Cr均匀腐蚀速率较低,为0.0011mm/a,无点蚀。整体规律为回注水层条件下的腐蚀速率大于回注气层,主要腐蚀产物为FeCO3,对13Cr以上管材,主要腐蚀形式为点蚀。结论对CO2回注深井,应尽量选取气层回注。在CO2分压为24.89MPa、地层温度为117℃、地层水Cl^–质量浓度为20000mg/L条件下,推荐选用超级13Cr为回注井管材。     

6061铝合金在高温流动海水中的腐蚀行为

采用室内海水浸泡试验、点蚀电位测试、流动海水模拟试验等方法研究了6061铝合金在80℃海水中的腐蚀行为.研究表明,6061铝合金在常温海水中的腐蚀形貌为点蚀,在80℃海水中6061铝合金表面易形成钝化膜且腐蚀轻微.从80℃时的自腐蚀电位曲线可以看出,铝合金表面钝化-活化过程反复交替进行,钝化膜形成时其电位约为-0.60...     

低含H2S工况下110SS的超临界CO2腐蚀行为

目的明确低含H2S工况下,110SS钢在超临界CO2相中的适用性及腐蚀行为。方法利用高温高压反应釜对高温高压低含H2S气井的井底腐蚀工况进行模拟,采用腐蚀失重法获取腐蚀速率,结合激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)对腐蚀行为进行分析研究。结果在141℃、13.3 MPa CO2分压、1.33 kPa H2S分压工况下,110SS在含饱和水的超临界中均呈现均匀腐蚀特征,腐蚀速率为0.017 mm/a,腐蚀轻微,CO2腐蚀占主导地位。基体表面腐蚀产物膜分布并不均匀,呈水珠状分布,产物膜为单层结构,腐蚀产物以碳酸亚铁为主,含少量H2S腐蚀产物,且H2S腐蚀多集中于水珠状区域内部。腐蚀产物膜由不连续的晶粒构成,部分部位基体直接暴露于腐蚀性介质中,对基体的保护有限。结论以0.125 mm/a作为油套管选材标准,对于仅含凝析水,无积水问题的气井,可选用110SS管材作为油套管材质(温度≤141℃,CO2分压≤13.3 MPa,H2S分压≤1.33 kPa,Cl^–质量浓度≤4646 mg/L)。     

渤海油田中深层低含H2S气井油套管选材研究

目的解决渤海油田中深层低含H2S井下环境的油套管安全选材问题。方法利用高压釜模拟气井的腐蚀环境,对不同材质的备选油套管钢在不同井深模拟工况条件下的腐蚀速率和应力腐蚀开裂行为进行研究,采用电子扫描显微镜(SEM)及其能谱仪(EDS)和X射线衍射分析仪(XRD),分析或检测腐蚀形貌、腐蚀产物的组成,综合考虑均匀腐蚀和开裂,提出该气田的油套管选材方案。结果碳钢在气田工况下均未发生应力腐蚀开裂,但腐蚀速率高,为0.242~0.6003 mm/a。S13Cr在气田工况下均未发生应力腐蚀开裂,中层开发井工况下的最大腐蚀速率为0.0399 mm/a,深层开发井工况为0.1633 mm/a。超级双相不锈钢2507、镍基合金2535在该气田工况下应力腐蚀开裂敏感性低,腐蚀速率分别为0.0122 mm/a及0.0083 mm/a。结论超级13Cr马氏体不锈钢(S13Cr)材质适用于地层温度低于180℃的中层开发井全井段使用,2507超级双相不锈钢及2535镍基合金材质适于温度高于180℃的深层开发井,为节约深层开发井的投资,可以考虑采取组合管柱防腐方案。     

S13Cr在超高温超临界CO2环境下的腐蚀行为及产物膜特征

目的明确超级13Cr在超高温超临界CO2环境下的适用性、耐蚀性及腐蚀产物膜特征。方法采用高温高压反应釜模拟气井井底超高温超临界CO2腐蚀工况,采用腐蚀失重法获取腐蚀速率,结合扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)及X射线衍射仪(XRD)对腐蚀产物特性进行分析研究。结果在215℃、31.2 MPa CO2分压、7.24 kPa H2S分压下,超级13Cr在含饱和水的超临界相中及含饱和CO2的模拟凝析水相中均呈现均匀腐蚀特征,腐蚀速率分别为0.009 mm/a及0.126 mm/a。腐蚀受CO2-H2S共同控制。腐蚀产物呈双层结构,内层腐蚀产物以碳酸亚铁为主,外层以磁黄铁矿为主,且内外两层腐蚀产物膜结合较弱,易剥离。超临界相中,内外层腐蚀产物膜均较为稀疏,水相区内外层腐蚀产物膜更为致密,但外层腐蚀产物膜容易发生破裂剥落。结论以0.125 mm/a作为油套管选材标准,对于仅含凝析水、无积水问题的气井,可选用超级13Cr作为油套管材质(温度≤215℃,CO2分压≤31.2 MPa,H2S分压≤7.24 kPa,Cl^–质量浓度≤4646 mg/L),但对于井底有比较严重积水问题的气井,或者含水率较高的油井,超级13Cr并不适合。     

两种HP13Cr110钢腐蚀性能对比研究

针对2种不同厂家的HP13Cr110钢,通过模拟高温高压腐蚀试验和标准耐点蚀试验,借助表面形貌的观察分析,评价对比了2种材质HP13Cr110钢的高温高压下CO2腐蚀性能和耐点蚀性能,为油田井下油套管选材提供技术支持。结果表明,在高温高压腐蚀环境条件下2种材质的腐蚀类型均以均匀腐蚀为主,腐蚀程度处于较轻的中度腐蚀,使用时基本上是安全的。     

油田化学添加剂对污水处理系统腐蚀行为的影响

目的明确净水剂、絮凝剂、助凝剂、缓蚀剂对污水处理系统腐蚀行为的作用效果。方法通过工艺流程分析、腐蚀形貌观察、腐蚀产物成分分析、腐蚀失重测试等手段,分析污水处理系统腐蚀原因,考察油田化学添加剂对SSF污水处理系统腐蚀行为的影响。结果输送介质中溶解的二氧化碳、高浓度氯离子、氧是导致SSF净化装置内腐蚀的主要原因。分别添加质量浓度为150、0.3、60 mg/L的净水剂、絮凝剂、助凝剂后,动态腐蚀速率可从1.8544 mm/a降到0.6674、0.8627、0.3530 mm/a,静态腐蚀速率可从1.2515 mm/a降到0.9565、0.9474、0.6256 mm/a。添加160 mg/L缓蚀剂,动态腐蚀速率从1.8544 mm/a降低到0.0822 mm/a,静态腐蚀速率从1.2515 mm/a降低到0.0238 mm/a。同时添加净水剂、絮凝剂、助凝剂三种药剂,动态腐蚀速率为0.7672 mm/a,静态腐蚀速率为0.8742 mm/a;同时添加净水剂、絮凝剂、助凝剂、缓蚀剂四种药剂,动态腐蚀速率为0.3069 mm/a,静态腐蚀速率为0.0263 mm/a。结论添加缓蚀剂能有效控制SSF污水处理系统内腐蚀。污水处理用净水剂、絮凝剂、助凝剂对腐蚀有一定抑制作用。在动态条件下,净水剂、絮凝剂、助凝剂降低了缓蚀剂的缓蚀效果,在静态条件下,三种添加剂对缓蚀剂的缓蚀效果影响较小。     

微弧氧化6061铝合金的腐蚀行为研究

采用室内海水浸泡试验、电偶试验等方法研究了6061铝合金微弧氧化层厚度和封孔处理对其耐海水腐蚀性能的影响。试验发现,微弧氧化后,铝合金在海水中的腐蚀形貌为点蚀,封孔处理可明显抑制点蚀的发生,厚度变化对耐蚀性影响不大。与铜合金偶合后,微弧氧化铝合金的腐蚀速率增加,因此在实际使用中应尽量避免这2种材料的电接触。     

不锈钢201、304和316L在模拟污水管道反应器中的腐蚀

研究了作为污水管道局部修复材料的不锈钢201、304和316L在模拟污水管道反应器中的腐蚀行为.采用动电位法研究了第7、14、21、56 d这3种材料在全部浸没在污水或以2 d为周期交替浸没在污水两种条件下的腐蚀电位和腐蚀速率,采用电化学阻抗谱(EIS)研究了第56 d这3种材料的电极过程,利用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析了第56 d腐蚀点的形貌和成分.结果表明,在两种条件下304和316L的耐腐蚀性均好于201,腐蚀速率均小于201;3种不锈钢在交替浸没条件下的耐腐蚀性均优于全浸条件,在交替浸没条件下的腐蚀速率小于全浸条件;在304和316L的表面形成了局部点腐蚀,在201的表面形成了区域性腐蚀.     

国产海水淡化装置铝黄铜换热管腐蚀调查分析

目的了解国产万吨级LT-MED装置铝黄铜换热管的腐蚀情况。方法通过对设备现场调研和腐蚀产物分析,对换热管的腐蚀类型和腐蚀原因进行分析,并对其腐蚀的危害性进行判断。结果铝黄铜换热管在凝结水侧发生全面腐蚀和点蚀,在海水侧主要发生轻微脱锌腐蚀。结论铝黄铜换热管在凝结水中腐蚀率很低,其全面腐蚀可以接受。换热管在凝结水侧的点蚀轻微,可对其进行定期检测。铝黄铜在海水侧的脱锌腐蚀轻微,可以忽略。换热管腐蚀程度轻微,不影响水质和设备正常运行。