CO_2對油氣井管材腐蝕預測及防護

油氣井管柱的受力以形變即伸張或收縮的形式表現(xiàn)出來,井管柱加裝伸縮接頭可有效地緩解油管柱的形變,改善其受力。本文選取了a、b、c三個區(qū)塊的典型氣井,對伸縮接頭在管柱受力中的作用進行分析討論,從而優(yōu)選管柱組合和指導管柱力學受力分析。

油氣管道的腐蝕與防護

新疆油田公司依據(jù)中石油股份公司儲氣庫建設(shè)要求,啟動了"呼圖壁氣田改建儲氣庫"建設(shè)工作。儲氣庫的主要氣源是從土庫曼斯坦進關(guān)的天然氣,該天然氣中co2≤2%,co2分壓最大為0.68mpa,采出時在井口及井底,天然氣的含水量普遍高于對應(yīng)溫度、壓力下的天然氣飽和含水汽量,即低于露點溫度,會導致較為嚴重的co2腐蝕。通過分析知道呼圖壁氣田影響二氧化碳腐蝕的環(huán)境影響因素主要有二氧化碳分壓、地層水礦化度及cl-含量、溫度、流速等,由此設(shè)計了室內(nèi)模擬實驗條件;評價了p110、3cr110、普通13cr110、hp1-13cr110抗co2(含cl-)腐蝕性能。得到了室內(nèi)模擬條件下,不同目標管材的平均腐蝕速率與局部腐蝕速率,根據(jù)實驗結(jié)果確定不同管材的腐蝕狀況,為儲氣庫氣井管柱的選材提供依據(jù)。

本文針對co激光電源在工業(yè)現(xiàn)場的損壞現(xiàn)象,在co激光電源的整流濾波電路上進行浪涌防護實驗,并分析了浪涌抑制器件的選擇,確定了co激光電源的浪涌防護措施,實驗驗證了該措施有效、可行。

油管鋼的CO2和H2S腐蝕及防護技術(shù)研究進展

1 第1章油氣井測試基礎(chǔ)知識 1.1地質(zhì)基礎(chǔ)知識 1.1.1巖性 石油和天然氣都埋藏在地下不同深度的巖石之中。盡管埋藏深度相差很大， 但都還在地殼的范圍內(nèi)。 組成地殼的巖石，根據(jù)其成因可分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大類。 1.沉積巖沉積巖是古老的巖石風化剝蝕后，其風化產(chǎn)物再經(jīng)過搬運、沉積 及成巖作用而形成的。 根據(jù)沉積巖的成因和物質(zhì)成分，將其分為四類: (1)碎屑巖是由碎屑和膠結(jié)物組成的沉積巖，按粒度分為礫巖、砂巖、粉 砂巖。 (2)粘土巖是由粘土礦物組成的沉積巖，如泥巖、頁巖。 (3)碳酸鹽巖是由碳酸鹽礦物組成的沉積巖，如石灰?guī)r、白云巖。 (4)生物巖是由生物沉積物組成的沉積巖，如煤、油頁巖。 沉積巖的分布面積很廣，在沉積巖中蘊藏著極為豐富的礦產(chǎn)，尤其是被譽為 工業(yè)血液、黑色金子的石油就生成于沉積巖中，而且大部分儲集于沉積巖中。 2.巖漿巖巖漿巖是巖漿在一

1準確度可以定義為測量值與被測量的真值之間的符合程度或接近程度。 2分辨率是指儀器能夠在輸入信號中檢測到的最小變化量，也就是儀器反映的被測物理量的 最小變化。 3靈敏度用來表示一臺儀器或一個儀器系統(tǒng)某一部分的輸出信號和輸入信號之間的關(guān)系，即 靈敏度=(輸出信號的變化量)/(輸入信號的變化量)。 4測量誤差是實際的測量值與真值之差。 5測量儀器的校檢是用相對標準來確定測量儀表或測量系統(tǒng)測值讀數(shù)（有時是電輸出量）與 機械輸出量之間的過程。 6絕對壓力指液體，氣體或蒸汽垂直作用在單位面積上的全部壓力，包括流體本身的壓力和 大氣壓力。表壓力等于絕對壓力與大氣壓力之差，是相對壓力。 7試油（氣）是指探井鉆井中和完井后，為取得油氣儲層壓力、產(chǎn)量、液性等參數(shù)，提交要 求的整套資料的全部過程，是最終確定一個構(gòu)造或一個圈閉是否有油氣藏存在和油氣藏是否 具備開采價值的依據(jù)。 8流動

高壓油氣井油嘴及管線節(jié)流沖蝕改造研究

采油氣井口及閥門知識

鋼材的腐蝕與防護 (一)腐蝕種類 鋼材受腐蝕的原因很多，可根據(jù)其與環(huán)境介質(zhì)的作用分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩類。 1．化學腐蝕 亦稱干腐蝕，屬純化學腐蝕。是指鋼材在常溫和高溫時發(fā)生的氧化或硫化作用。氧化作 用的原因是鋼鐵與氧化性介質(zhì)接觸產(chǎn)生化學反應(yīng)。氧化性氣體有空氣、氧、水蒸氣、二氧化 碳、二氧化硫和氯等，反應(yīng)后生成疏松氧化物。其反應(yīng)速度隨溫度、濕度提高而加速。干濕 交替環(huán)境下腐蝕更為厲害，在于燥環(huán)境下腐蝕速度緩慢，例如： 2．電化學腐蝕 也稱濕腐蝕，是由于電化學現(xiàn)象在鋼材表面產(chǎn)生局部電池作用的腐蝕。例如在水溶液中 的腐蝕，在大氣，土壤中的腐蝕等。 鋼材在潮濕的空氣中，由于吸附作用，在其表面覆蓋一層極薄的水膜，由于表面成分或 者受力變形等的不均勻，使鄰近的局部產(chǎn)生電極電位的差別，形成了許多微電池。在陽極區(qū)， 鐵被氧化成fe+2離子進入水膜。因為

ics75.020 e13 中國石油天然氣集團公司企業(yè)標準 q/cnpc q/cnpc115—2006 含硫油氣井鉆井操作規(guī)程 specificationofdrillingoperatingforoilandgaswellwithsulfide 2006-05-31發(fā)布2006-08-01實施 中國石油天然氣集團公司發(fā)布 i 目次 前言...................................................................................ⅱ 1范圍...................................................................................1 2規(guī)范性引用文件...................

－80－ 第九章如何選擇井管材質(zhì)？ 井管的材質(zhì)對井體使用時間具決定性的影響 井管（wellcasing）是井體最主要的部份。無論是地下水觀測井或 是生產(chǎn)井，井管的使用壽命，常是影響井體使用時間的最大限制因子。 根據(jù)英國「水研究中心」（waterresearchcenter）的研究報告顯示在 1990年調(diào)查非洲烏干達的地下水補助用水，所開鑿430口地下水井， 在30年以後75％的井已經(jīng)破壞，不能夠再供為抽水補助民生之用，這 些井體破壞主要的原因之一，是井管材質(zhì)的選用不當，加上缺乏維護 井管的技術(shù)，以致對於烏干達地區(qū)的乾旱與飢荒現(xiàn)象，水井並沒有發(fā) 揮減輕災害的功能。 井管使用的目的，在使地面上的井口，可以直接接通到地下水水 面，藉此採水或是馬達抽水。地下水也可以透過礫石圈，經(jīng)過井管的 濾水層進入井體。所以井管不僅是地表面與地下水面相通的孔道，也 是長期與水－礦物

考慮完井管柱軸向激振力及自重力的影響,運用瑞利-里茲級數(shù)法描述了高產(chǎn)氣井完井管柱撓曲變形方程。以此為基礎(chǔ),根據(jù)雷利(l.rayleigh)法導出了高產(chǎn)氣井完井管柱橫向振動頻率方程,進而得到了鉆柱在管柱相應(yīng)振動頻率下的鉆速方程。分析結(jié)果表明:該數(shù)學模型的精度較高,實用性較好。為揭示高產(chǎn)氣井完井管柱橫向振動規(guī)律提供了一種行之有效的方法。

油田油氣管道及其容器投入使用后,由于承受內(nèi)部介質(zhì)壓力、化學或電化學腐蝕,或由于集輸流程或容器的結(jié)構(gòu)、材料及焊接工藝等方面的缺陷,使之在運行過程中可能產(chǎn)生裂紋、穿孔等破壞;或由于集輸流程和站庫的改、擴建以及外界其他客觀原因造成的破壞等,都需要動用電、氣焊動火施工。而油氣都是易燃易爆物質(zhì),對此類設(shè)施動火施工必須采取安全技術(shù)防護措施,否則極易發(fā)生火災或爆炸事件,造成經(jīng)濟損失和人身傷亡。

-114- 油水井套管、油管腐蝕與防護研究現(xiàn)狀綜述 丁繼峰郭勇王亮 （鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所266071） 摘要：針對油水井的套管、油管的腐蝕與防護國內(nèi)做了大量的研究和應(yīng)用。文中綜述了油水井套管、油管 腐蝕的原因；在油水井內(nèi)防腐蝕方面對耐蝕合金材料的應(yīng)用、化學藥劑的研究應(yīng)用、陰極保護的研究應(yīng)用、 以及涂鍍層防腐方法進行了綜述。 關(guān)鍵詞：套管油管腐蝕防護耐蝕合金化學藥劑陰極保護涂鍍層 1前言 隨著油田開發(fā)進入中后期，油田油、水井損壞問題日益嚴重，成為困擾石油開采工業(yè)的一 大難題。國內(nèi)僅大慶、勝利、中原和長慶油田就有套損井2萬多口。因套損井有相當一部分是 腐蝕損壞，其中三分之一以上的井有較高的產(chǎn)量，其腐蝕環(huán)境各個油田不盡相同，同一個油田 的各個油井也不盡相同。因為腐蝕引起油井破壞，造成不必要的報廢井，制約了油田的

油套管是油井的主要構(gòu)件之一,在油井開發(fā)的過程中,其成本約占整個油井開發(fā)成本的30%左右,其消耗巨大。在油氣開采的過程中,油套管容易遭到腐蝕,這對油氣開采工作的開展會產(chǎn)生極大的影響。如何提高油套管的抗腐蝕能力,是油氣開采過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文對油套管腐蝕的機理和特征進行了一定的分析,并對其防護技術(shù)進行了一定的討論。

為了有效扼制油田油井原油被盜的現(xiàn)象,減少因被盜及破壞帶來的經(jīng)濟損失,研制出gms3000油氣井智能電子防盜閥門。該電子防盜閥門采用了新穎的防盜控制電路和精密的機械聯(lián)動機構(gòu),通過計算機和管理軟件得到相應(yīng)的閥門授權(quán)控制,測量結(jié)果自動記錄、控制閥門的編號和閥門的聯(lián)動方式,并給予相應(yīng)的顯示。具有可靠、安全、便捷的特點。應(yīng)用效果表明,達到了油井防盜、防破壞的目的,收到了良好的使用效果,為油田生產(chǎn)安全和提高經(jīng)濟效益提供了可靠的保障。

防砂技術(shù)應(yīng)由油藏的特征來決定,通過室內(nèi)試驗分析表明,在搞好油層保護的前提下,進行整體區(qū)塊防砂,實現(xiàn)油田長期穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn),以改善油田的開發(fā)指標,確定不同含水期選用的防砂方法。綜合含水達50%以前,以化學防砂為主,機械防砂為輔；綜合含水達50%以上時,以機械防砂與化學防砂并舉；綜合含水達80%以上時,進行復合防砂。

天然氣井的管材選擇中，對于含h2s的氣井通常采用抗硫管材，對于含q2o的高產(chǎn)氣井，如塔里木克拉2氣井，可以采用13cr或超級13cr不銹鋼，而對于同時含有czo＋hzs的氣井需要選用雙相不銹鋼甚至鎳基合金。因為耐蝕管材價格高昂，以上方案對于低產(chǎn)氣井不合適。完井工具配合環(huán)空保護液方法是國內(nèi)外高產(chǎn)氣井采用較多的防腐蝕措施之一，但此類工具主要為國外產(chǎn)品，價格高，而國內(nèi)產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，有效期不穩(wěn)定。一些氣田因為生產(chǎn)后期采用排水采氣和積液復產(chǎn)，井下腐蝕環(huán)境復雜。試驗采用玻璃鋼耐蝕管道，但因剛度不夠出現(xiàn)不少問題。另外如靖邊氣田冬季采用注醇生產(chǎn)工藝，容易造成玻璃鋼管老化失效，也不能采用。

塔河油田注氣井管柱腐蝕結(jié)垢問題嚴重,腐蝕主要發(fā)生在稠油區(qū)塊,嚴重影響油井生產(chǎn)時效。從腐蝕結(jié)垢樣品的組分分析結(jié)果可以看出,樣品含有大量的氧化物。通過對前期工作的梳理形成了一套治理方法:上下活動桿柱、泡酸疏松結(jié)垢物、油管打壓解卡。另外還采取源頭控制的方法,即在車倒鹽水中加注除氧劑和緩蝕劑,除去鹽水中的溶解氧以降低腐蝕速率。注氣井管柱腐蝕結(jié)垢治理措施在現(xiàn)場應(yīng)用后效果良好,降低了成本,提高了生產(chǎn)時效,具有很好的應(yīng)用前景。

在飽和co2條件下,進行x60鋼在含有沉積砂油田水中腐蝕行為的模擬試驗,利用失重法研究了沉積砂對x60鋼腐蝕速率的影響,并采用sem觀察沉積砂對x60鋼腐蝕形貌的影響。結(jié)果表明,在靜態(tài)飽和co2油田水中,沉積砂的存在降低了x60鋼的腐蝕速率,同時使得x60鋼局部腐蝕的趨勢明顯降低;在低流速條件下,當砂含量較高時,砂對x60鋼co2腐蝕的影響與在靜態(tài)條件下無明顯區(qū)別。

利用高溫高壓腐蝕試驗及電化學原位測量技術(shù),并輔以sem、eds和xrd等微觀分析手段研究了油套管用鋼p110在co2分壓為2mpa、溫度為100℃的3.5%nacl水溶液中的腐蝕失重、界面反應(yīng)電化學特性、腐蝕產(chǎn)物膜的微觀形貌、成分和結(jié)構(gòu)特征,探討了油套管用鋼co2腐蝕動力學.研究結(jié)果表明:油套管用鋼p110的co2腐蝕產(chǎn)物為feco3;隨腐蝕時間的延長及腐蝕產(chǎn)物膜的形成,平均腐蝕速率逐漸降低、趨勢變緩,產(chǎn)物膜生長滿足拋物線生長規(guī)律;腐蝕產(chǎn)物晶粒逐漸長大并堆垛緊密,逐漸成膜覆蓋于金屬表面,膜厚先增加后逐漸趨于穩(wěn)定,對基體保護能力增強;不同腐蝕時間交流阻抗圖譜(eis)的擬合結(jié)果表明,極化電阻隨著腐蝕時間增加逐漸增大,電極反應(yīng)由最初的活化控制變?yōu)閿U散控制.