一、概述石油(you)工業(ye) 


  石油(you)工(gong)業是由石油(you)勘(kan)探,鉆井,開發,采油(you),油(you)氣集(ji)輸(shu),油(you)氣處理(li),油(you)氣儲存、運輸(shu)、石油(you)煉制等(deng)環(huan)節組成的。由于石油(you)工(gong)業中(zhong)的特殊(shu)環(huan)境,采用的材(cai)料幾(ji)乎(hu)都(dou)(dou)是金屬(shu),而(er)且金屬(shu)設備在每一個環(huan)節都(dou)(dou)存在腐蝕(shi)現象。 


  石油(you)工業中的設(she)備: 


  油氣井設備(bei):鉆(zhan)具、鉆(zhan)桿(gan)、井筒、套管和井口裝置。  


  集輸設備:輸油氣管線(xian)、回注管線(xian)、閥門、壓力容器和儲罐。  


  煉化(hua)(hua)(hua)設(she)備:常減壓裝置、催化(hua)(hua)(hua)裂(lie)化(hua)(hua)(hua)裝置、延遲(chi)焦化(hua)(hua)(hua)裝置、催化(hua)(hua)(hua)重整(zheng)裝置、制(zhi)氫裝置等。



二、石油工業中的腐蝕現狀與(yu)危害 


  石油產(chan)業中的(de)腐(fu)蝕(shi)造成的(de)經濟損(sun)失越(yue)占產(chan)值的(de)6%。腐(fu)蝕(shi)事件頻繁(fan)發生 。


  某油(you)田(小(xiao)型油(you)田)1993年有(you)400多(duo)(duo)口(kou)油(you)井因井下管柱(zhu)或共居的腐蝕而頻繁(fan)停產作業,100多(duo)(duo)口(kou)注水井套(tao)管因腐蝕穿孔,更換注水井套(tao)管耗(hao)費3950萬元。


  勝利油田某油區(qu)金(jin)屬集輸管道均(jun)勻腐蝕速度(du)高達14mm/a,嚴重的(de)不(bu)到(dao)半(ban)年就穿孔,造成大(da)量油水外泄,大(da)面積污染(ran)環境(jing),不(bu)到(dao)兩(liang)年就被迫全部(bu)更新。 


  石油工業的腐蝕還會導(dao)(dao)致(zhi)嚴重(zhong)的環(huan)境污(wu)染(ran),例如(ru)1994年俄羅(luo)斯的集輸管(guan)線破裂,原(yuan)油泄(xie)漏(lou),導(dao)(dao)致(zhi)嚴重(zhong)的環(huan)境污(wu)染(ran)。 


  我國有(you)(you)相當多的油氣構造含有(you)(you)CO2 ,如華(hua)北油田(tian)留路地區伴生氣中(zhong)CO2平均含量達42%,該區塊(kuai)自1984年4月(yue)開(kai)采到(dao)1985年7月(yue),就有(you)(you)3口高產井因(yin)油管(guan)(guan)(guan)和套管(guan)(guan)(guan)受CO2腐蝕而報廢,直接經濟損失上千萬元。從穿孔的形(xing)狀看(kan),大部分呈(cheng)圓(yuan)形(xing)或(huo)橢圓(yuan)形(xing),外小內大,呈(cheng)八字(zi)形(xing),說(shuo)明油管(guan)(guan)(guan)的腐蝕是從管(guan)(guan)(guan)內開(kai)始的。



三、酸性(xing)氣田(tian)中的鉆井系統的腐蝕


   A、腐蝕環(huan)境  


   腐蝕(shi)的(de)對象(xiang):油管、套管、井下工(gong)具(ju)。 腐蝕(shi)性物質:CO2、H2S和采出水(shui)、微生物。 


   腐(fu)蝕(shi)介(jie)質(zhi):腐(fu)蝕(shi)介(jie)質(zhi)包含大氣、鉆井液和地層產出。H2S、CO2、O2、Cl-和水分是主要(yao)腐(fu)蝕(shi)物質(zhi)。 


  B、腐蝕類型(xing):    


   1. 一般(ban)電化學腐蝕;    


   2. 由于抽(chou)油(you)桿、活塞、閥等是處于運動狀態,因(yin)此遭受嚴重(zhong)的(de)磨(mo)損腐(fu)(fu)蝕。在(zai)含水(shui)高又含較高的(de)H2S的(de)油(you)井中,由于腐(fu)(fu)蝕疲勞(lao)、氫脆、應力腐(fu)(fu)蝕等原因(yin),經常出(chu)現抽(chou)油(you)桿的(de)斷裂; 


    a. 氧氣造成的腐蝕 


    氧的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)受氧濃度(du)、溫(wen)度(du)、pH值等因素的(de)(de)制(zhi)約。單一的(de)(de)氧腐蝕(shi)(shi)(shi)是均(jun)勻(yun)腐蝕(shi)(shi)(shi),大氣中的(de)(de)鉆(zhan)井設備(bei)腐蝕(shi)(shi)(shi)就是氧腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)典型(xing)代表。飽和鹽(yan)水鉆(zhan)井液中含(han)溶解(jie)氧量少,其腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)弱。


    b. 硫化(hua)氫(qing)造成的腐蝕,硫化(hua)氫(qing)腐蝕表現(xian)的形式有(you)以下幾種:


     ①. 電(dian)化學腐蝕。 


     ②. 氫(qing)(qing)誘發裂紋(HIC)和氫(qing)(qing)鼓泡(HB) 。


        HIC:金(jin)(jin)屬表面空(kong)隙(xi)中含有過(guo)高的氫,造成金(jin)(jin)屬表面出現裂(lie)紋(wen)。   


        HB:由于金屬中過高的(de)(de)氫內壓使金屬在表(biao)面或表(biao)面下面形(xing)成鼓(gu)泡的(de)(de)現象。 



     ③. 硫化(hua)物應(ying)力開裂(lie)(SSCC)。


      干硫化氫無腐(fu)蝕(shi)性(xing),硫化氫濃度200-400mg/L時腐(fu)蝕(shi)速率最大、氯離子、二氧化碳等有促進作用、酸性(xing)溶液中明顯 。


    c. 二(er)氧化碳造成的腐(fu)蝕 


     干二氧化(hua)碳(tan)(tan)是(shi)一種非腐(fu)蝕性氣體.但是(shi)當存在水時,水與二氧化(hua)碳(tan)(tan)反應生(sheng)(sheng)成碳(tan)(tan)酸(suan),引起(qi)腐(fu)蝕作用。碳(tan)(tan)酸(suan)與鐵(tie)反應生(sheng)(sheng)成碳(tan)(tan)酸(suan)鐵(tie),管(guan)材成片狀(zhuang)脫落,減少管(guan)壁厚度。


     二氧化(hua)碳分(fen)(fen)壓:0.021MPa以(yi)(yi)下(xia)腐(fu)蝕(shi)(shi)很輕微,溫度(du):60℃以(yi)(yi)下(xia),無保護性(xing)產物(wu)膜生成,60~110 ℃,易出現(xian)局部腐(fu)蝕(shi)(shi),150 ℃以(yi)(yi)上,腐(fu)蝕(shi)(shi)速率下(xia)降(jiang)。 CO2/H2S分(fen)(fen)壓比:小于(yu)(yu)500,硫(liu)化(hua)氫腐(fu)蝕(shi)(shi)為主(zhu),大于(yu)(yu)500,二氧化(hua)碳腐(fu)蝕(shi)(shi)為主(zhu) 。



四、鉆井液造成的腐蝕 


    降低鉆井(jing)液(ye)的腐(fu)蝕性方法主要有(you):1. 添加除(chu)(chu)氧劑(ji)(ji) 、2. 添加緩蝕劑(ji)(ji)、3. 添加除(chu)(chu)硫劑(ji)(ji) 、4. 提高pH值、5. 消除(chu)(chu)腐(fu)蝕環境 



五、集輸(shu)管線的(de)外腐蝕(shi)


    集輸站外埋地管線(xian)、沿線(xian)土壤(rang)的腐蝕性及(ji)沿線(xian)防腐保(bao)溫結構(gou)的施工質量差、老化破損等導致管線(xian)外腐蝕。


    管線外腐(fu)蝕的(de)原因如下: 1. 土壤腐(fu)蝕性;2. 土壤的(de)宏電池腐(fu)蝕;3. 保溫層破壞;4. 防腐(fu)層質量差;5. 細菌。


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