某油田天然气输送管线泄漏原因分析

某油田天然气输送管线在半年内连续4次发生泄漏,给管线的正常运行带来极大的安全隐患。为了找到管道发生泄漏的原因,截取了部分泄漏管段,对其进行了宏观形貌、理化性能、扫描电镜、能谱分析及X射线衍射等分析研究。结果表明:该输送管道的材质满足GB/T 9711.2—1999对L245MB焊接钢管的要求;管道内壁的腐蚀机理为CO2和H2S腐蚀;发生泄漏的主要原因是管道内外的温度差导致管内水蒸气凝结于管底形成液态水,与管道内腐蚀性气体CO2和H2S共同作用,导致管壁腐蚀减薄直至发生刺漏。     

乙烯装置粗苯反应换热器腐蚀失效检测分析

乙烯装置TS-212粗苯反应换热器发生腐蚀失效泄漏，通过采取X射线衍射、能谱分析和扫描电镜检测等手段，全面地对换热器管束进行了失效鉴定分析，指出了TS-212发生腐蚀的主要原因是由于CO2＋H2O腐蚀体系所引起的，而系统中存在氧气更加剧了这种腐蚀。其次是CO2腐蚀速率受CO2的分压、流速、温度、保护膜和溶液成分等诸多因素的影响，尤其是壳程的空泡腐蚀产生的冲刷和冲击作用也加剧了腐蚀。并提出了一系列的防治措施。     

DH1-H1井P110油管腐蚀原因分析

采用扫描电镜和X射线衍射技术分析DH1-H1井P110油管的腐蚀原因。结果表明，CO2腐蚀是造成油管内壁腐蚀的主要原因，而CO2腐蚀和缝隙腐蚀的联合作用是螺纹部位腐蚀和点蚀的根源。     

濮城油田一矿注水系统腐蚀影响因素及机理研究

采用电子探针、X－射线衍射、腐蚀失重和极化电阻等分析测试法，对采油一矿注水系统的腐蚀原因、影响因素及机理进行了研究。认为注水系统的腐蚀主要由注入水中的游离CO2和高矿化度所致，而CO2是其腐蚀的决定因素。其主要腐蚀机理是游离CO2与注入水作用形成H2CO3导致注入水pH值下降，H 含量上升，氢的去极化作用增强，注入水腐蚀性上升。试验还发现，温度在50～90℃的范围内，CO2腐蚀产物对腐蚀无抑制作用。     

埋地混输管道不开挖腐蚀检测及评估

综合利用防腐蚀保温层破损点定位、防腐蚀保温层性能检测评价及管壁剩余厚度检测评价等埋地管道不开挖腐蚀检测技术和X射线衍射分析及扫描电镜能谱分析等腐蚀产物分析技术，对中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司临盘采油厂一矿12队盘7站——盘7-1站1．058km混输管道进行了不开挖腐蚀检测及管道腐蚀原因分析。通过检测与分析，确定了被检管道因腐蚀而需更换、维修及重点监控与维护的具体部位，并确定了管道腐蚀原因，为被检管道的更换、维修及防腐蚀提供了科学依据，对保障管道安全运行具有重要意义。     

黄桥气田CO2腐蚀及选材评价研究

CO2腐蚀长期困绕黄桥CO2气田的开发.文章根据黄桥CO2气田腐蚀现状和特征,分析其腐蚀异常的原因,并选用4种管材开展含水CO2的高温高压模拟试验.结果发现,现有的油套管材料P-110和N-80在高温高压CO2条件下对管壁产生严重腐蚀;9Cr管材耐CO2腐蚀性差,有轻微的点蚀;13Cr管材基本不发生腐蚀,可以满足CO2气井正常生产的要求.上述研究成果对正在开采的气井和新钻井的井下选材具有指导意义.     

集输管线垢下腐蚀的闭塞效应研究

在富民油田集输管线的内腐蚀环境中，除了垢下细菌腐蚀外，腐蚀的主要原因是：在CO2、Cl^-、疏松的垢共同作用下产生闭塞效应，形成腐蚀微电池，引起局部酸化，导致局部穿孔。CO2的存在会大大地加速闭塞电池内环境的恶化，大大加快穿孔的速度，Cl^－是闭塞效应形成的催化剂。     

干气制氢余热锅炉炉管失效分析与对策

针对千气制氢装置制氢转化气余热锅炉炉管失效问题，进行了一系列实验测试，包括：宏观分析、材料成份分析、性能测试、金相分析、垢物／产物的X射线衍射分析、扫描电镜及电子能谱分析等，结果表明管束材料成分、硬度、抗拉强度、晶粒度和夹杂物均达到GB5310-2008要求，造成腐蚀失效的原因是局部区域的CO2露点腐蚀。对此制定了解决方案，取得了良好成效.     

牙哈YH301井油管腐蚀失效研究

通过理化性能检测评价和采用扫描电镜微观分析方法,对YH301天然气井油管公螺纹根部产生的腐蚀穿孔、公螺纹根部外表面产生的周向环状腐蚀沟槽和油管内外表面产生浅白色结垢层进行分析研究.结果表明,该油管的材质符合API相关标准;腐蚀穿孔首先是点状机械损伤,而后是由外向里引起的严重的局部腐蚀;周向环状腐蚀沟槽是接箍处缝隙腐蚀引起的;油管内的严重结垢是腐蚀穿孔后环空液进入油管内与气相中CO2作用所形成的;油管外表面的结垢是管内部分气相窜入管外与环空液作用所形成的;管体产生的腐蚀产物主要是FeCO2和Fe3O4.     

气举油管材料冲刷腐蚀的因素研究

在气液两相流状态下,利用XRD分析、扫描电镜、能谱分析等表面分析及腐蚀试验方法研究了温度、冲击速度、腐蚀时间、冲击压力以及冲刷的液体介质对气井油管腐蚀沟槽的形成原因及特点.研究表明,两相流状态的冲蚀磨损主要是以剥落为主,通过基体表面的片层剥落而形成腐蚀坑.通过模拟油田气举井采油的防腐蚀工艺并根据实验过后的钢试样表面形貌特点,优选出了最佳的抗冲刷腐蚀涂层.     

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。     

铬铝合金化对CT80钢抗CO2腐蚀性能的影响

为了提高CT80连续管在CO2腐蚀环境中的耐蚀性能,通过在CT80钢的基础上改变Cr、Al合金元素的含量,并利用真空冶炼技术制备出了铬铝合金钢,采用电化学极化试验、浸泡腐蚀试验对试验钢进行了耐蚀性能评价。结果表明,Cr、Al两种合金元素经过合理的组合匹配,可以有效地提高CT80钢在高矿化度、饱和CO2腐蚀环境下的耐腐蚀性能,为该环境下的油气管材设计提供了理论依据。     

有机酸盐环空保护液在元坝海相气藏的应用

元坝海相气藏具有埋藏深、高温、高压、高含硫化氢、中含二氧化碳等特性,气井生产中硫化氢、二氧化碳的存在使环空腐蚀环境极为恶劣。针对高含硫气井环空特殊的腐蚀环境,以有机酸盐为基液,添加高效咪唑啉类抗H2S和CO2缓蚀剂、铁离子稳定剂、除氧杀菌剂、助排剂、pH值调节剂,形成一套可控密度为1.59 g/cm3、抗温160℃有机酸盐环空保护液。室内评价实验表明:有机酸盐环空保护液抗高温稳定性强、腐蚀速率远低于设计要求0.076 mm/a,杀菌能力达99%以上。应用于元坝海相气藏3口超深井,取得较好效果,其中,元坝204-1H井酸压测试累计产气量133.92×104 m3/d,试气测试过程中,环空油、套管柱均无渗漏,环空保护液对油管外壁和套管内壁起到防腐作用,确保了油套管长期安全使用。     

富含CO2凝析气井的腐蚀与防腐技术

富含CO2凝析气藏气井的腐蚀具有普遍性,作者对凝析气井多相流动腐蚀现象进行了阐述,分析了富含CO2凝析气藏气井的腐蚀机理是金属表面在酸性环境中形成微电池产生的电偶腐蚀作用的结果,研究了凝析气井多相流动腐蚀影响因素,包括温度、CO2分压、流速、相态的影响、流型等。提出了几种凝析气井腐蚀的防治的有效措施:不锈刚管、玻璃钢管,涂镀层油管,加入缓蚀剂,阴极保护,增加pH值,并以黄桥富含CO2凝析气田为例,指出对该富含CO2凝析气田所采取防腐措施是有效的。     

油管钢的H_2S/CO_2动态腐蚀行为

在模拟油田CO_2/H_2S共存的腐蚀环境中,研究了温度、CO_2和H_2S分压对N80和P110两种油管钢动态腐蚀行为的影响。结果表明,在试验参数范围内,随着温度、CO_2分压和H_2S分压的变化,两种材质的动态腐蚀速率都呈现了先增大后减小的变化趋势,且P110钢的腐蚀速率大于N80钢的腐蚀速率。     

某区块油井套管腐蚀破坏机理及防护措施研究

为了研究国内某区块油井套管破损的机理及防治措施,采用对比分析方法对油井采出水组分及油管内外壁腐蚀层、固井质量与套管破损失效模式进行了系统研究,并对J55钢在模拟工况环境中的腐蚀速率进行了测试试验。结果表明:该区块油井采出液CO2含量高,且存在硫酸盐还原菌（SRB）及少量O2,腐蚀产物含有FeCO3,腐蚀方式以CO2为主,伴随有细菌腐蚀和微量的氧腐蚀;油管的外壁和套管的内壁所处介质相同,由油管外壁腐蚀严重,得出套管内壁的腐蚀也应严重,则套破主要由套管内腐蚀发生。在套管破损机理分析之上,针对性的筛选出了一种桐油咪唑啉缓蚀剂,对CO2腐蚀控制提供理论依据。     

L80油管腐蚀失效原因分析

西江油田某油井井管出现腐蚀穿孔现象,根据现场工况并结合SEM、EDS、XRD等技术手段对其腐蚀失效原因进行了系统分析。结果表明：油管材质的各项性能指标均符合标准要求,其失效的主要原因是CO2腐蚀、氧腐蚀和Cl-联合作用使得油管管体穿孔,油管内部的腐蚀性介质进入套管和油管的环空导致油管外壁的CO2腐蚀和氧腐蚀。     

黄桥气田CO2腐蚀现状及完井选材评价研究

CO₂腐蚀是石油天然气工业中一种破坏力极强的腐蚀类型，自1983年在江苏黄桥苏174井钻获高产CO₂气流以后，随后完成了4口试采井，已探明黄桥CO₂气田为国内最大的CO₂气田。1985年投入开发以来，相继发生了气井套管断落、腐蚀穿孔、油管落井、采气树泄漏和地表泄漏等情况，正是由于腐蚀的影响，导致气田生产成本上升、生产时效降低，极大地影响了气田的开发效益。同时，CO₂腐蚀严重威胁着黄桥CO₂气田的安全生产，解决这类腐蚀问题已成当务之急。针对黄桥CO₂气田腐蚀现状和特征，分析了腐蚀异常的原因，并选用4种管材开展CO₂高温高压模拟试验，结果发现：现有的油套管材料P-110和N-80在高温、高压和CO₂环境下对管壁产生严重腐蚀；9Cr管材耐CO₂腐蚀性差，有轻微点蚀；13Cr管材基本不发生腐蚀，可以满足CO₂气井正常生产的要求。这些研究成果对新钻井的井下选材具有指导意义。     

N80钢的CO_2腐蚀行为试验研究

我国中西部的油田,大多面临严重的CO2腐蚀危害。为更清楚了解油管套管常用的N80钢在现场条件下腐蚀形貌、腐蚀速率等腐蚀行为,为油田选材提供依据,进行了模拟现场环境的腐蚀试验研究。研究结果表明,在温度为92℃、介质流速为12m/s、CO2分压为29648kPa、总矿化度为346g/L的水介质中,N80钢的平均腐蚀速率为08224mm/a,按NACE RP—0775—91标准属于极严重腐蚀;腐蚀试样表面除了存在大面积凹陷外,还有较深的腐蚀坑;金属表面腐蚀产物分为三层,各层形态和成分不同,但都不很致密;腐蚀产物主要是碳酸的复盐和Fe3C。     

渤海油田油管腐蚀规律及剩余强度研究

近年来,部分老油田地层能量衰减,产量持续降低,需要通过注水进行二次开采,导致油田进入高含水开采期。高含水率的产出流体加速了CO2对油管柱的腐蚀,使油管柱壁厚减薄,强度降低,甚至引起油管柱穿孔、断裂,严重威胁了安全生产。为此,考虑含水率、CO2含量、温度、产量、压力等影响因素,基于ECE腐蚀预测模型,计算了不同条件下油管的腐蚀速率,建立了腐蚀后剩余强度及服役寿命计算方法。最后,运用此模型方法对实例井不同的生产阶段腐蚀规律进行了研究,并利用剩余强度理论对该井油管服役寿命进行预测。同时,分析了主控因素对油管柱腐蚀速率的变化规律。结果表明,CO2含量较低时,含水率成为油管腐蚀的主控因素。通过该模型计算得到的腐蚀速率与现场实测油管柱的腐蚀速率较符合,能有效指导安全生产。