一、概述石油工業 


  石(shi)油(you)(you)工(gong)業是由石(shi)油(you)(you)勘探(tan),鉆(zhan)井,開(kai)發,采油(you)(you),油(you)(you)氣(qi)集(ji)輸,油(you)(you)氣(qi)處理(li),油(you)(you)氣(qi)儲存、運輸、石(shi)油(you)(you)煉制等環(huan)節(jie)(jie)組(zu)成的(de)(de)。由于(yu)石(shi)油(you)(you)工(gong)業中(zhong)的(de)(de)特殊環(huan)境(jing),采用(yong)的(de)(de)材料幾乎都是金屬,而(er)且金屬設備在每(mei)一個環(huan)節(jie)(jie)都存在腐蝕現象(xiang)。 


  石油工業中(zhong)的設(she)備: 


  油氣井設備:鉆具、鉆桿、井筒、套(tao)管和井口裝(zhuang)置。  


  集(ji)輸設備(bei):輸油氣(qi)管線、回(hui)注管線、閥(fa)門、壓力容器和儲罐。  


  煉化(hua)設備(bei):常減壓裝(zhuang)置(zhi)、催(cui)(cui)化(hua)裂化(hua)裝(zhuang)置(zhi)、延遲焦化(hua)裝(zhuang)置(zhi)、催(cui)(cui)化(hua)重整裝(zhuang)置(zhi)、制氫(qing)裝(zhuang)置(zhi)等。



二、石油工業(ye)中的腐蝕(shi)現狀(zhuang)與危害 


  石油產(chan)業中的腐蝕造成的經濟損失越占產(chan)值的6%。腐蝕事件頻繁發(fa)生 。


  某油田(tian)(小型油田(tian))1993年有400多口(kou)油井(jing)(jing)因(yin)井(jing)(jing)下管(guan)柱或共居(ju)的腐蝕(shi)而頻繁停產(chan)作(zuo)業(ye),100多口(kou)注水(shui)井(jing)(jing)套管(guan)因(yin)腐蝕(shi)穿孔(kong),更換(huan)注水(shui)井(jing)(jing)套管(guan)耗費3950萬元。


  勝(sheng)利油(you)田某(mou)油(you)區金(jin)屬集輸管道(dao)均勻腐蝕速度高達14mm/a,嚴重(zhong)的不到(dao)半年就穿孔(kong),造成大(da)(da)量油(you)水(shui)外泄,大(da)(da)面積(ji)污染環(huan)境,不到(dao)兩(liang)年就被(bei)迫全部(bu)更新。 


  石油(you)工業的(de)腐蝕還會導致嚴重的(de)環(huan)境污染,例如1994年俄羅斯的(de)集輸管(guan)線(xian)破裂,原(yuan)油(you)泄(xie)漏,導致嚴重的(de)環(huan)境污染。 


  我國有(you)(you)相當多(duo)的(de)油(you)氣構造含(han)有(you)(you)CO2 ,如(ru)華(hua)北油(you)田留路地區伴生氣中CO2平(ping)均含(han)量達42%,該區塊(kuai)自1984年4月開采到1985年7月,就有(you)(you)3口高產井因油(you)管(guan)和套管(guan)受CO2腐蝕而報廢(fei),直(zhi)接經濟(ji)損失上(shang)千萬元。從(cong)穿孔(kong)的(de)形(xing)狀看,大部分呈圓形(xing)或橢圓形(xing),外小內大,呈八(ba)字(zi)形(xing),說明油(you)管(guan)的(de)腐蝕是(shi)從(cong)管(guan)內開始的(de)。



三、酸性(xing)氣田(tian)中的(de)鉆井系(xi)統的(de)腐蝕


   A、腐蝕環境  


   腐(fu)蝕(shi)的對(dui)象:油管(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)、井(jing)下工(gong)具(ju)。 腐(fu)蝕(shi)性(xing)物質:CO2、H2S和采出(chu)水、微生(sheng)物。 


   腐蝕(shi)介質(zhi):腐蝕(shi)介質(zhi)包(bao)含大氣、鉆井液和(he)地層產出。H2S、CO2、O2、Cl-和(he)水(shui)分是主(zhu)要腐蝕(shi)物(wu)質(zhi)。 


  B、腐蝕(shi)類(lei)型:    


   1. 一(yi)般電化(hua)學腐蝕;    


   2. 由于(yu)抽油(you)桿、活(huo)塞、閥等是處于(yu)運動狀態(tai),因此遭(zao)受嚴重的(de)(de)磨損腐(fu)蝕(shi)。在含水(shui)高又含較高的(de)(de)H2S的(de)(de)油(you)井中,由于(yu)腐(fu)蝕(shi)疲勞、氫脆(cui)、應力腐(fu)蝕(shi)等原(yuan)因,經常出現抽油(you)桿的(de)(de)斷裂; 


    a. 氧(yang)氣造成的(de)腐蝕 


    氧的腐蝕(shi)(shi)性(xing)受氧濃度、溫(wen)度、pH值等因素的制約。單一的氧腐蝕(shi)(shi)是均勻腐蝕(shi)(shi),大氣中的鉆井設備腐蝕(shi)(shi)就(jiu)是氧腐蝕(shi)(shi)的典型代表。飽和鹽水鉆井液(ye)中含溶(rong)解氧量(liang)少,其腐蝕(shi)(shi)性(xing)弱。


    b. 硫化氫(qing)造成的腐蝕,硫化氫(qing)腐蝕表(biao)現的形(xing)式有以下(xia)幾種:


     ①. 電化學腐蝕。 


     ②. 氫誘發裂紋(HIC)和氫鼓泡(HB) 。


        HIC:金屬表面空隙中含(han)有過高的氫(qing),造成金屬表面出現裂紋。   


        HB:由于金(jin)屬中過高的(de)(de)氫(qing)內(nei)壓(ya)使金(jin)屬在表(biao)(biao)面或表(biao)(biao)面下面形成(cheng)鼓(gu)泡的(de)(de)現象(xiang)。 



     ③. 硫化物應(ying)力開裂(SSCC)。


      干硫化氫無腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性,硫化氫濃度200-400mg/L時(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速率最大(da)、氯離子、二氧化碳(tan)等有促進作(zuo)用、酸性溶液中明顯 。


    c. 二氧化碳造成的腐(fu)蝕 


     干二氧化(hua)碳是(shi)一種非腐(fu)蝕性(xing)氣體.但是(shi)當存在(zai)水時,水與(yu)二氧化(hua)碳反應生成(cheng)碳酸(suan),引起腐(fu)蝕作用。碳酸(suan)與(yu)鐵(tie)反應生成(cheng)碳酸(suan)鐵(tie),管材成(cheng)片(pian)狀脫落,減少管壁(bi)厚度。


     二氧化(hua)碳(tan)分(fen)壓:0.021MPa以(yi)下腐蝕(shi)(shi)很輕微,溫(wen)度:60℃以(yi)下,無保護性產物膜生成,60~110 ℃,易出現局(ju)部腐蝕(shi)(shi),150 ℃以(yi)上,腐蝕(shi)(shi)速率下降。 CO2/H2S分(fen)壓比:小(xiao)于(yu)500,硫化(hua)氫腐蝕(shi)(shi)為(wei)(wei)主(zhu),大(da)于(yu)500,二氧化(hua)碳(tan)腐蝕(shi)(shi)為(wei)(wei)主(zhu) 。



四、鉆(zhan)井液造成的腐蝕 


    降低鉆井液的腐蝕性方法(fa)主要(yao)有:1. 添(tian)加(jia)除(chu)氧劑(ji) 、2. 添(tian)加(jia)緩蝕劑(ji)、3. 添(tian)加(jia)除(chu)硫劑(ji) 、4. 提高pH值、5. 消(xiao)除(chu)腐蝕環境(jing) 



五、集輸管線(xian)的外(wai)腐(fu)蝕


    集輸站外埋(mai)地管線(xian)、沿(yan)(yan)線(xian)土(tu)壤(rang)的(de)腐(fu)蝕性(xing)及沿(yan)(yan)線(xian)防腐(fu)保(bao)溫(wen)結構(gou)的(de)施工質量差、老化破損等(deng)導致管線(xian)外腐(fu)蝕。


    管(guan)線外(wai)腐(fu)蝕的原因如下: 1. 土壤(rang)腐(fu)蝕性(xing);2. 土壤(rang)的宏電池腐(fu)蝕;3. 保溫層破壞;4. 防腐(fu)層質量差;5. 細(xi)菌。


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