一、概述石油(you)工業 


  石油(you)(you)(you)工業是(shi)由(you)石油(you)(you)(you)勘探,鉆井,開(kai)發(fa),采(cai)油(you)(you)(you),油(you)(you)(you)氣(qi)集輸(shu),油(you)(you)(you)氣(qi)處(chu)理,油(you)(you)(you)氣(qi)儲存、運(yun)輸(shu)、石油(you)(you)(you)煉制等環節組成的。由(you)于石油(you)(you)(you)工業中的特殊環境,采(cai)用(yong)的材料幾(ji)乎(hu)都是(shi)金(jin)屬(shu),而(er)且(qie)金(jin)屬(shu)設備在(zai)每一個(ge)環節都存在(zai)腐蝕現(xian)象(xiang)。 


  石油工業中(zhong)的設備: 


  油氣井設備:鉆具、鉆桿、井筒、套管和(he)井口裝置。  


  集輸(shu)設備:輸(shu)油氣(qi)管線、回注(zhu)管線、閥門、壓力容器和(he)儲罐。  


  煉化設備(bei):常(chang)減壓裝(zhuang)置、催化裂(lie)化裝(zhuang)置、延遲(chi)焦(jiao)化裝(zhuang)置、催化重整裝(zhuang)置、制氫裝(zhuang)置等。



二(er)、石油工業中的腐蝕(shi)現(xian)狀與危害(hai) 


  石油產(chan)業中的(de)腐蝕(shi)造成(cheng)的(de)經濟損失越占產(chan)值的(de)6%。腐蝕(shi)事件(jian)頻繁(fan)發生 。


  某油田(小型油田)1993年(nian)有(you)400多口油井(jing)因井(jing)下管(guan)柱或(huo)共居的(de)腐(fu)蝕而頻繁停產(chan)作業,100多口注水井(jing)套(tao)(tao)管(guan)因腐(fu)蝕穿孔,更換(huan)注水井(jing)套(tao)(tao)管(guan)耗費3950萬元。


  勝利油田(tian)某油區金(jin)屬集(ji)輸(shu)管道均勻腐蝕速(su)度(du)高(gao)達14mm/a,嚴(yan)重的不(bu)到半(ban)年就穿孔,造(zao)成(cheng)大量(liang)油水外泄,大面積污染環境,不(bu)到兩年就被迫全部更(geng)新。 


  石油工(gong)業的(de)腐蝕還會導致嚴重的(de)環境污(wu)染,例如1994年俄羅斯的(de)集輸管(guan)線破裂,原(yuan)油泄(xie)漏,導致嚴重的(de)環境污(wu)染。 


  我國有(you)相當(dang)多的(de)(de)油氣(qi)構造含(han)有(you)CO2 ,如華北油田(tian)留路地(di)區伴生(sheng)氣(qi)中CO2平(ping)均含(han)量(liang)達42%,該(gai)區塊自1984年4月(yue)(yue)開(kai)采到1985年7月(yue)(yue),就有(you)3口高產井(jing)因(yin)油管(guan)和套管(guan)受(shou)CO2腐蝕而(er)報(bao)廢(fei),直接經(jing)濟損(sun)失上千萬元。從穿孔的(de)(de)形(xing)狀看,大(da)部分(fen)呈圓形(xing)或橢(tuo)圓形(xing),外小內大(da),呈八字形(xing),說明油管(guan)的(de)(de)腐蝕是從管(guan)內開(kai)始的(de)(de)。



三、酸性氣田中(zhong)的鉆井系(xi)統的腐蝕(shi)


   A、腐(fu)蝕環境(jing)  


   腐(fu)蝕的對象:油管(guan)、套管(guan)、井下工具。 腐(fu)蝕性物質:CO2、H2S和采(cai)出水(shui)、微生物。 


   腐(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質:腐(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質包含大氣、鉆(zhan)井液(ye)和地層產出(chu)。H2S、CO2、O2、Cl-和水分是主要腐(fu)蝕(shi)(shi)物質。 


  B、腐蝕類型:    


   1. 一般(ban)電化學(xue)腐蝕;    


   2. 由(you)于(yu)(yu)抽油(you)桿、活塞、閥等是處(chu)于(yu)(yu)運動狀態,因(yin)此(ci)遭受(shou)嚴重的(de)(de)磨損腐蝕(shi)。在(zai)含水高又(you)含較高的(de)(de)H2S的(de)(de)油(you)井中,由(you)于(yu)(yu)腐蝕(shi)疲勞(lao)、氫脆、應力腐蝕(shi)等原因(yin),經常(chang)出現抽油(you)桿的(de)(de)斷(duan)裂; 


    a. 氧氣(qi)造成的腐蝕 


    氧(yang)的腐蝕(shi)性(xing)受氧(yang)濃(nong)度、溫度、pH值等因素的制約。單(dan)一的氧(yang)腐蝕(shi)是均勻(yun)腐蝕(shi),大(da)氣中的鉆井(jing)設備腐蝕(shi)就是氧(yang)腐蝕(shi)的典型代表。飽(bao)和鹽水鉆井(jing)液中含溶解氧(yang)量少,其腐蝕(shi)性(xing)弱。


    b. 硫化(hua)氫(qing)(qing)造成的(de)腐蝕(shi),硫化(hua)氫(qing)(qing)腐蝕(shi)表現的(de)形式(shi)有(you)以下幾(ji)種:


     ①. 電(dian)化學(xue)腐(fu)蝕(shi)。 


     ②. 氫誘發裂(lie)紋(wen)(HIC)和氫鼓泡(HB) 。


        HIC:金屬表(biao)面空隙中含有過高(gao)的氫(qing),造成(cheng)金屬表(biao)面出(chu)現裂紋。   


        HB:由于金(jin)屬中過高(gao)的(de)氫內壓(ya)使金(jin)屬在表(biao)面(mian)(mian)或表(biao)面(mian)(mian)下(xia)面(mian)(mian)形(xing)成鼓泡的(de)現象。 



     ③. 硫化物應(ying)力開裂(lie)(SSCC)。


      干硫(liu)化(hua)氫無(wu)腐蝕(shi)性,硫(liu)化(hua)氫濃度200-400mg/L時腐蝕(shi)速率最(zui)大(da)、氯離子、二(er)氧化(hua)碳等(deng)有促進作用(yong)、酸性溶液(ye)中明顯(xian) 。


    c. 二氧(yang)化碳造成(cheng)的腐蝕 


     干(gan)二(er)氧(yang)化碳(tan)是一種非(fei)腐蝕性氣體.但是當存在水時(shi),水與二(er)氧(yang)化碳(tan)反應生(sheng)成(cheng)碳(tan)酸,引起腐蝕作用。碳(tan)酸與鐵(tie)反應生(sheng)成(cheng)碳(tan)酸鐵(tie),管(guan)材成(cheng)片狀脫落(luo),減少管(guan)壁厚度。


     二氧化(hua)碳分壓(ya):0.021MPa以(yi)(yi)下腐(fu)蝕(shi)(shi)很輕微,溫度(du):60℃以(yi)(yi)下,無保護性(xing)產物膜(mo)生成,60~110 ℃,易出現局部腐(fu)蝕(shi)(shi),150 ℃以(yi)(yi)上,腐(fu)蝕(shi)(shi)速率下降。 CO2/H2S分壓(ya)比:小于(yu)500,硫化(hua)氫腐(fu)蝕(shi)(shi)為主(zhu),大于(yu)500,二氧化(hua)碳腐(fu)蝕(shi)(shi)為主(zhu) 。



四、鉆井液造成的(de)腐(fu)蝕 


    降低鉆井液的腐蝕性方法主(zhu)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. 消除(chu)腐蝕環境 



五、集輸(shu)管線的外腐蝕


    集輸(shu)站外埋地管線、沿線土(tu)壤的腐(fu)蝕性及沿線防腐(fu)保溫結(jie)構的施工質(zhi)量(liang)差(cha)、老化破(po)損等導致(zhi)管線外腐(fu)蝕。


    管線外腐(fu)蝕的(de)(de)原因如(ru)下(xia): 1. 土壤(rang)腐(fu)蝕性(xing);2. 土壤(rang)的(de)(de)宏電池(chi)腐(fu)蝕;3. 保溫層破壞;4. 防腐(fu)層質(zhi)量差;5. 細(xi)菌。


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