吉林油田含CO2气井腐蚀与防护技术研究

论文摘要

本论文研究确定了影响腐蚀速率主要控制因素分别为温度、CO2分压、产量（或介质流速）、材料所处相态（气相、或液相）以及材料类型。研究表明,对低合金钢（3Cr、9Cr）和普通碳钢（P110,N80）而言,最严重的腐蚀环境条件是:80℃、CO2分压13Mpa、产量20万方/天,处于液相介质中。P110、N80、9Cr、3Cr钢四种碳钢和低合金钢腐蚀后的产物膜形貌微观形貌基本相似,产物膜主要成分为FeCO3,液相条件下腐蚀膜表面形貌较粗糙、疏松,因而表现在其腐蚀速率较高。相比之下,气相条件下所形成的产物膜要比液相条件下腐蚀膜表面较平整致密。XRD能谱得到其主要成分是FeCO3和Cr（OH）3。采用电化学方法和高温高压釜试验方法,对三类金属材料,不锈钢（22Cr、13Cr和HP13Cr）,低合金钢（3Cr、9Cr）,普通碳钢（P110）,进行电偶腐蚀行为研究,结果表明不同类材料之间虽然有较高电位差,但自腐蚀电流密度都较低,只会发生轻度腐蚀。从经济角度对选材、采用缓蚀剂、内涂层3种防腐方案,进行了经济性评估。并编制了防护措施和实施方法。从CO2腐蚀机理及影响规律入手,结合矿场的防腐需求,提出吉林油田含CO2气井腐蚀与防护的技术框架。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 第一章 绪论
• 2 腐蚀影响因素分析'>1.1 CO₂腐蚀影响因素分析
• 1.1.1 多相流
• 1.1.2 高温、高压环境
• 1.1.3 主要的腐蚀介质
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究的目的和意义
• 1.4 本文研究的内容
• 2腐蚀机理研究'>第二章 高温高压CO₂腐蚀机理研究
• 2.1 模拟工况环境下主要腐蚀影响因素以及对腐蚀的影响规律
• 2.1.1 试验过程与方法
• 2.1.2 试验结果
• 2.1.3 试验结果分析
• 2 气井环境下管材腐蚀机理研究'>2.2 含CO₂气井环境下管材腐蚀机理研究
• 2 腐蚀产物膜形貌微观特征分析'>2.2.1 CO₂腐蚀产物膜形貌微观特征分析
• 2 腐蚀产物膜化学组成分析'>2.2.2 CO₂腐蚀产物膜化学组成分析
• 2 气井环境下管材腐蚀规律研究'>2.3 含CO₂气井环境下管材腐蚀规律研究
• 2.3.1 试验内容与方法
• 2.3.2 试验结果与分析
• 2.3.3 试验结论
• 第三章 油套管材料电偶腐蚀研究
• 3.1 实验方法
• 3.1.1 实验材质与腐蚀环境
• 3.1.2 实验设备
• 3.1.3 自腐蚀电位与电偶电流测定
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 自腐蚀电位测定
• 3.2.2 两种材质之间电偶电流
• 3.2.3 高温高压环境下电偶腐蚀
• 第四章 管柱腐蚀防治措施的筛选与评价
• 2 腐蚀材料的选择'>4.1 耐CO₂腐蚀材料的选择
• 2 腐蚀缓蚀剂筛选评价'>4.2 室内模拟环境中抗CO₂腐蚀缓蚀剂筛选评价
• 4.2.1 试验方法
• 4.2.2 液体缓蚀剂试验结果
• 4.2.3 固体缓蚀剂筛选试验
• 4.3 室内模拟环境中内涂层的筛选与评价
• 4.3.1 吉林油田提供的涂层性能评价
• 4.3.2 其它厂家油管内涂层性能评价
• 4.4 防腐措施特点、经济性评估与优选
• 4.4.1 防腐途径以及防腐措施的类型
• 4.4.2 选材
• 4.4.3 加注缓蚀剂
• 4.4.4 使用涂层
• 4.4.5 应用经济性对比分析
• 4.4.6 防腐措施现场应用效果监测与检测
• 4.5 防腐措施现场实施方法
• 4.5.1 吉林油气田腐蚀状况分析
• 4.5.2 吉林油气田腐蚀防护措施应用
• 总结
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要