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注采系统CO2腐蚀与防护研究进展

2021-12-30马锋祝孝华中国石油吉林油田公司吉林松原138000

化工管理 2021年35期

马锋,祝孝华(中国石油吉林油田公司,吉林 松原 138000)

0 引言

腐蚀问题是威胁石油、天然气工业安全与稳定生产的重大问题,控制不好往往会造成人员伤亡、财产损失、环境污染等一系列问题。吉林油田自开发以来,注采集输系统腐蚀结垢逐年加剧,通过技术研究与应用,形成针对性防护技术,保障了注采集输系统防腐效果[1]。

1 CO2驱腐蚀影响因素及规律研究

国内外研究表明,影响腐蚀规律的因素众多,其中,CO2分压、温度、流速、溶液pH值、Cl-、腐蚀产物膜等是腐蚀的主要因素[2], CO2与SRB的共同存在对集输管线会产生严重的腐蚀,往往导致集输管线的过早失效,给油田的安全生产造成很大的隐患,同时造成巨大的经济损失。近年来国内外的事故分析和研究趋势表明,CO2腐蚀成为油气田生产的主要障碍。CO2遇到地层水后会水解形成H2CO3,H2CO3然后会解离成HCO3-和CO32-等阴离子,而解离成的阴离子和溶液中存在的H+等离子很容易在碳钢表面发生还原反应,促使碳钢阳极发生溶解反应。因此,碳钢会在含CO2的水溶液中发生严重的腐蚀,其腐蚀程度比相同pH值条件下的强酸(如HCl)还要严重。因此,很有必要对CO2腐蚀影响因素及规律进行研究,本文详细介绍CO2分压、温度、流速、SRB(硫酸盐还原菌)等对腐蚀影响的研究进展。

1.1 CO2分压的影响

CO2分压是影响CO2腐蚀的一个重要参数。当CO2分压高时,溶解的氢离子浓度升高,使腐蚀加速。随着CO2分压升高,P110、N80、3Cr、9Cr有类似的变化趋势,腐蚀速率随CO2分压升高而增大,13Cr和S13Cr不锈钢材料随着CO2分压升高腐蚀速率变化不大,22Cr几乎没有腐蚀。……

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