X80管线钢在不同矿化度油田采出液中的腐蚀行为研究

为了研究X80管线钢在不同矿化度油田采出液中的腐蚀行为,利用高温高压釜动态模拟试验研究了在60 ℃、CO2分压1.5 MPa、流速1.5 m/s、含水率40%条件下不同矿化度对X80管线钢在模拟油田采出液中的腐蚀情况,并利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）对试样表面腐蚀产物形貌和成分进行了分析。结果表明,随矿化度增加,X80钢平均腐蚀速率降低,腐蚀形态呈现严重局部点蚀、轻微点蚀和均匀腐蚀的变化规律;腐蚀产物膜厚度随矿化度降低而减小,在矿化度为20 g/L时,试验钢的腐蚀最为严重,产物膜最厚,腐蚀产物主要为FeCO3及少量Fe和CaCO3。     

L360钢在SRB/CO2环境中的腐蚀行为研究

为了探究L360钢在SRB/CO2环境中的腐蚀行为,通过高温高压模拟腐蚀试验以及OM、SEM、EDS、XRD等分析技术,对L360钢的显微组织及其在SRB/CO2环境中的腐蚀速率、腐蚀形貌和腐蚀产物膜成分进行了分析。结果显示,在模拟腐蚀溶液中,L360钢属于极严重腐蚀。L360钢在含SRB的CO2腐蚀环境中SRB发生膜下腐蚀,膜层在高流速环境中受剪切力破损,使膜层对基体的保护作用降低,模拟环境溶液中的Cl-进入膜层裂缝在基体金属表面活性高的位置发生富集。试验表明,SRB腐蚀形成的点蚀坑为Cl-提供了良好的富集点,导致点蚀快速成长,腐蚀加剧,且表面腐蚀产物为FeS和少量的FeCO3。     

油田硫酸盐还原菌的危害及防治

在油田生产系统存在的腐蚀问题中,相当一部分是由微生物硫酸盐还原菌（SRB）造成的,其腐蚀特征为点蚀、坑蚀.SRB在各个油田大量繁殖造成严重危害,不仅腐蚀管线设备,其腐蚀产物FeS也会使地层堵塞,还可导致三次采油工作的失败,造成严重的环境问题.针对上述危害综述了SRB防治措施的近期研究状况.其中物理防治方法成本高,应用较少;目前最常用的是化学手段,但使用化学杀菌剂时会产生抗药性,长期使用效果仍不理想;而微生物方法防治SRB不仅使用效果好,有效期长,成本也较低.因此,微生物防治方法是目前研究较广且行之有效的方法.     

在线腐蚀监测技术应用

油田生产开发过程中，从地层产出的污水经过地面流程管线输送到联合站。经过处理后再进行回注（包括回注到地层和环保注水）。流程管线受污水中的SRB、CO2和氯化物等的共同侵蚀造成了严重的腐蚀损害，腐蚀穿孔、结垢等现象经常出现，造成管柱使用寿命缩短，增加了作业次数，不但带来了巨大的经济损失，还严重影响了油田的正常生产。     

H_2S/CO_2环境中元素硫对L360钢腐蚀行为的影响

利用静态失重法和电化学动电位扫描技术,辅以X射线衍射（XRD）技术,研究了在含H2S/CO2的模拟油田水溶液中元素硫含量和温度对L360管线钢的腐蚀行为的影响。研究结果表明：元素硫的存在加速了L360管线钢的全面腐蚀,并导致严重的局部腐蚀;腐蚀速率随着含H2S/CO2的模拟油田水溶液中元素硫含量和温度的升高先增加后减小,在元素硫含量达到20 g/L及温度为70℃时腐蚀速率最大。L360管线钢在含硫的H2S/CO2模拟油田水溶液中的腐蚀产物与未添加元素硫时一致,均为马基诺矿型晶粒（FeS1-x,Mackinawite）。图7表2参8     

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。     

抑制油田生产系统中硫酸盐还原菌的方法

在油田开采、集输和注水系统中,硫酸盐还原菌(Sulfate Reducing Bacteria,SRB)是引起微生物腐蚀的主要因素之一。文章对SRB抑制方法的研究进展状况进行综述,着重讨论作为抑制SRB重要措施的杀菌剂的研究进展和新型杀菌剂的开发方向,展望微生物腐蚀研究的发展趋势。     

P110钢在有机盐完井液中的腐蚀行为

模拟油田腐蚀环境考察了有机盐完井液密度、温度、CO2分压、pH值等对P110钢腐蚀行为的影响。结果表明：随完井液密度的增加，P110钢平均腐蚀速率逐渐降低，密度越高，腐蚀产物膜的晶粒越均匀、细小、晶粒间堆积越致密，利于阻止腐蚀介质的侵入；温度越高，腐蚀越严重，低温时试片表面光亮，高温时存在点蚀坑较多的局部腐蚀；随CO2分压增加，平均腐蚀速率先是升高然后降低，在2．0MPa时出现最大值；随pH值增加，P110钢腐蚀速率逐渐下降。认为P110钢在高温（120℃）或低密度（1．05g／cm^3）下存在严重的局部腐蚀，应考虑防腐。     

N80钢在油田采出液中腐蚀行为的静态和动态模拟研究

模拟研究了井下环境N80钢在油田采出液(主要是CO2水溶液)中的静态和动态腐蚀行为。用光学显微镜、SEM、XRD对N80钢表面腐蚀产物膜的表面形貌、横截面形貌、结构及成分进行了分析。探讨了N80钢点蚀的形成和发展原因。讨论了井下采出液中各种离子对腐蚀行为的影响，结果表明，N80钢表面腐蚀产物膜的形貌及其结构对金属的进一步腐蚀有严重影响。腐蚀产物膜疏松、不完整或损坏、脱落时，会诱发局部点蚀而导致严重的穿孔破坏，点蚀坑会在腐蚀产物膜下产生，这也是N80钢在实际应用中被破坏的主要形式。试验中，N80钢在静态条件下的平均腐蚀速率略高于动态条件下的平均腐蚀速率，而其局部腐蚀在动态条件下则比静态时严重的多，这和试样表面腐蚀产物膜的破坏有关，动态条件下由于流体剪应力的作用，部分腐蚀产物膜破坏和剥落，造成了严重的局部腐蚀。     

13Cr和N80钢高温高压抗腐蚀性能比较

在石油、天然气的开采与集输过程中,地层中的CO2会对油套管及集输管线造成严重腐蚀。在我国,CO2腐蚀已导致多起重大事故,经济损失十分严重。模拟了大庆油田井下的腐蚀环境,通过高温高压釜进行了13Cr和N80钢的腐蚀实验,采用SEM、EDS和XPS测试手段,分析获得了CO2腐蚀产物膜的形貌和化学组成。结果表明,在所试验的三个温度下,13Cr钢液相腐蚀类型主要为均匀腐蚀,N80钢主要是局部腐蚀。85℃和110℃时,13Cr钢的液相腐蚀速率属于中度腐蚀,基体表面形成了一层深褐色腐蚀膜层且表面平整均匀,晶粒细小,膜层较薄;N80钢的液相腐蚀速率属于严重腐蚀,腐蚀膜呈现双层结构,表层为较粗大的规则的晶粒堆积而成,内层则是由细小晶粒紧密堆积而成。在170℃时,13Cr钢的腐蚀速率属严重腐蚀的下限,接近中度腐蚀的上限,而N80钢属于中度腐蚀。     

N80油管在模拟凝析气田多相流环境中的CO_2腐蚀行为研究

针对凝析油气藏CO2腐蚀工况,利用高压反应釜开展了N80碳钢油管在模拟凝析油-矿化水-CO2多相流环境中的动态腐蚀试验。采用腐蚀失重、SEM和XRD分析测试方法,研究了温度、含水率及CO2分压等因素对N80油管腐蚀速率的影响规律。在高压反应釜模拟凝析油-矿化水-CO2多相流环境中的研究结果表明,N80油管试样腐蚀行为受凝析油在试样表面浸润吸附程度和模拟多相流产生的气泡腐蚀的控制,其宏观腐蚀形貌具有鳞片状不均匀腐蚀特征;在CO2分压0.3 MPa、含水率60%条件下,腐蚀速率随温度增加而减小;在CO2分压0.3 MPa、介质温度60℃条件下,腐蚀速率随含水率增加而增大;在介质温度30℃、含水率60%条件下,腐蚀速率随CO2分压增加而增大。     

苯乙烯装置脱氢尾气系统二氧化碳腐蚀与防护

苯乙烯装置脱氢尾气系统的腐蚀主要集中在脱氢尾气后冷却器的进口管道、壳体封头及出口凝液线等部位,具有坑蚀、沟槽状腐蚀及台地状腐蚀等典型的二氧化碳局部腐蚀形貌,其腐蚀机理为金属表面各区域FeCO3腐蚀产物膜覆盖度不同而形成的电偶腐蚀。脱氢尾气系统的设备及管道应用实践表明,脱氢尾气系统的二氧化碳腐蚀环境对奥氏体不锈钢设备及管道腐蚀轻微,而对碳钢设备及管道则腐蚀严重。系统工艺、温度、材质及管道结构等影响因素为二氧化碳腐蚀的发生及发展提供了环境条件和促进作用。针对该系统的工艺流程及腐蚀环境,提出了采取更换材质和加注中和型缓蚀剂相结合的解决方案,取得良好防腐效果。     

CO2凝析气田碳钢管道穿孔失效分析

某CO2凝析气田集输工艺采用气液混输,站场内管道采用碳钢+缓蚀剂方案。气田地面集输试运行后,产气量剧增,在碳钢管网中的部分流场突变区域发现了穿孔泄漏。通过对材料理化检验、腐蚀特征分析,并结合管输介质的流速和流态对碳钢管道的失效原因进行了综合分析,结果表明:流动加速腐蚀是碳钢管道壁厚减薄穿孔破坏的主要原因,流速、流态是影响流动加速腐蚀的重要因素。现场失效案例说明即使流速按APl 14E规定进行控制,仍不能完全确保管道不遭受流动加速腐蚀,在工程设计中还应考虑一些其他的措施和手段来降低流动腐蚀风险。     

P110碳钢在C02多相流介质中的腐蚀特征

采用腐蚀失重、扫描电镜和X射线衍射分析测试方法,研究了在模拟油水气多相流环境中温度、CO2分压及含水率等因素对P110碳钢油套管材料腐蚀速率的影响规律。研究结果表明,在P110碳钢模拟油水气多相流环境中的宏观腐蚀形貌具有鳞片状不均匀腐蚀特征。在CO2分压为0．3MPa,水的质量分数为60％的条件下P110碳钢的腐蚀速率随温度增加而减小;在CO2分压为0．3MPa,温度为60℃的条件下P110碳钢的腐蚀速率随含水率增加而增大;在温度30℃,水的质量分数为60％的条件下P110碳钢的腐蚀速率随CO2分压增加而增大。     

硫酸盐还原菌对油田套管腐蚀的研究

主要研究温度对硫酸盐还原菌(SRB)生长的影响和SRB对油田套管的腐蚀作用,着重分析温度、Fe²⁺浓度对碳钢SRB腐蚀的影响.实验表明,在37℃时SRB的活性最强,对碳钢促进腐蚀,介质中Fe²⁺对碳钢SRB腐蚀影响还与温度有关:37℃时加速SRB腐蚀,60℃时则相反,这与腐蚀产物生成不同的硫化物有关.实验结果与中原油田文10-1井套管内腐蚀上部严重下部轻微一致.     

中原油田集输管线腐蚀行为研究

中原油田集输管线的腐蚀特点均以内腐蚀为主 ,腐蚀穿孔多发生在管线底部。以四厂南二线为例 ,对产出气、产出水的组成及腐蚀性进行了分析化验 ,结果表明 :输送的液体含水率高且为层流 ,造成管线底部直接与水相接触。由于产出水pH值较低、矿化度高 ,并且含有大量的硫酸盐还原菌 (SRB)和HCO-3,CO2 ,导致管线底部垢下腐蚀。提出了以管线内防腐蚀和投加杀菌缓蚀剂为主的防护措施     

基于变频控制的多种药剂精准注入系统的开发和应用

近年来,某海上油田的海底管道和地面管道频繁出现腐蚀穿孔现象.调查研究发现,管道主要发生了内腐蚀,其影响因素较多,包括CO2/H2 S腐蚀、垢下腐蚀和微生物腐蚀等.为了抑制管道内腐蚀,油田采用传统的药剂注入系统,即多种药剂间歇性的注入方式,操作不便.因此开发了基于变频控制的多种药剂精准注入系统,其流量调节范围大,可实现多...     

集输管道内腐蚀原因分析及对策研究

在石油石化行业,腐蚀是危害管道安全、引起管道失效的重要因素。统计数据表明:腐蚀相关的事故占总体事故比例在25%以上。通过对某区块采出液成分进行分析,发现腐蚀形态以局部点蚀为主,腐蚀机理主要是垢下浓差腐蚀和细菌腐蚀,腐蚀的主要介质是H2S、CO2、SRB,水中的Cl-作为催化剂对腐蚀起到自加速的作用,随后通过添加缓蚀剂、旋转气流法管道内涂层和非开挖内衬修复技术对腐蚀管道进行防护与修复,其中旋转气流法适用于新建或未发生过腐蚀穿孔的管段,PCE内衬修复技术适用于腐蚀较为严重的管段,目前3种防护措施都取得了良好的应用效果,可实现隔离腐蚀介质、延长管道寿命的目的,研究结果可供其他油气田和管道行业借鉴。