一(yi)、概述(shu)石油工(gong)業 


  石油工業是由石油勘(kan)探(tan),鉆井,開發,采油,油氣集輸,油氣處(chu)理(li),油氣儲存、運(yun)輸、石油煉制(zhi)等(deng)環(huan)節(jie)組成的(de)。由于石油工業中的(de)特殊環(huan)境,采用的(de)材料幾乎都(dou)(dou)是金(jin)屬,而且金(jin)屬設備在每一個環(huan)節(jie)都(dou)(dou)存在腐(fu)蝕現象。 


  石油(you)工(gong)業中的(de)設(she)備: 


  油氣井(jing)設(she)備:鉆(zhan)具(ju)、鉆(zhan)桿、井(jing)筒、套(tao)管和井(jing)口裝(zhuang)置。  


  集輸設備:輸油氣(qi)管線、回注(zhu)管線、閥門、壓力(li)容器(qi)和儲(chu)罐。  


  煉化(hua)(hua)設備:常減壓(ya)裝(zhuang)(zhuang)置、催化(hua)(hua)裂(lie)化(hua)(hua)裝(zhuang)(zhuang)置、延遲焦化(hua)(hua)裝(zhuang)(zhuang)置、催化(hua)(hua)重整裝(zhuang)(zhuang)置、制(zhi)氫裝(zhuang)(zhuang)置等。



二、石油(you)工業中的(de)腐蝕現(xian)狀與危害 


  石油產業(ye)中的腐蝕造成(cheng)的經濟損(sun)失越占產值的6%。腐蝕事(shi)件(jian)頻繁發生 。


  某油(you)田(小(xiao)型油(you)田)1993年(nian)有400多(duo)(duo)口(kou)油(you)井因井下管(guan)(guan)柱或共(gong)居(ju)的腐蝕(shi)(shi)而頻繁停產作業,100多(duo)(duo)口(kou)注水井套管(guan)(guan)因腐蝕(shi)(shi)穿(chuan)孔,更(geng)換(huan)注水井套管(guan)(guan)耗費3950萬元。


  勝利油(you)田某(mou)油(you)區金屬集輸(shu)管道(dao)均勻腐蝕速度高達14mm/a,嚴(yan)重的不到(dao)半年就穿(chuan)孔,造(zao)成大(da)(da)量油(you)水(shui)外(wai)泄(xie),大(da)(da)面積污染(ran)環境(jing),不到(dao)兩年就被(bei)迫全部更新(xin)。 


  石油工業的(de)腐蝕還會(hui)導(dao)致嚴重的(de)環(huan)境污染(ran)(ran),例如1994年俄羅斯的(de)集輸管線(xian)破(po)裂,原油泄(xie)漏(lou),導(dao)致嚴重的(de)環(huan)境污染(ran)(ran)。 


  我國有相當多的(de)(de)油氣(qi)構造含(han)有CO2 ,如華北油田留(liu)路地(di)區(qu)伴生(sheng)氣(qi)中CO2平(ping)均含(han)量達(da)42%,該區(qu)塊自(zi)1984年4月開采到1985年7月,就有3口高(gao)產井因油管和套管受CO2腐蝕而報廢(fei),直接經(jing)濟損失上(shang)千(qian)萬元。從穿孔的(de)(de)形(xing)狀看,大(da)部分(fen)呈(cheng)圓形(xing)或橢(tuo)圓形(xing),外(wai)小內大(da),呈(cheng)八字形(xing),說明油管的(de)(de)腐蝕是從管內開始(shi)的(de)(de)。



三、酸性氣田中的鉆井(jing)系統的腐蝕(shi)


   A、腐(fu)蝕環境(jing)  


   腐蝕(shi)的對象:油管、套(tao)管、井下(xia)工(gong)具。 腐蝕(shi)性物(wu)質:CO2、H2S和采出水、微生物(wu)。 


   腐(fu)蝕(shi)介質(zhi):腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)包含大氣、鉆井液和(he)(he)地層產出(chu)。H2S、CO2、O2、Cl-和(he)(he)水分是主要(yao)腐(fu)蝕(shi)物質(zhi)。 


  B、腐蝕類型:    


   1. 一般電化學腐蝕;    


   2. 由于抽油(you)桿、活塞、閥等是(shi)處于運動(dong)狀態,因此遭受嚴重(zhong)的(de)磨損腐(fu)(fu)蝕(shi)。在含(han)(han)水(shui)高(gao)又含(han)(han)較高(gao)的(de)H2S的(de)油(you)井(jing)中,由于腐(fu)(fu)蝕(shi)疲勞(lao)、氫(qing)脆、應力腐(fu)(fu)蝕(shi)等原因,經常出現抽油(you)桿的(de)斷裂; 


    a. 氧氣(qi)造成(cheng)的腐(fu)蝕 


    氧(yang)(yang)的(de)(de)腐(fu)蝕性(xing)受氧(yang)(yang)濃度、溫度、pH值等因素的(de)(de)制約。單一的(de)(de)氧(yang)(yang)腐(fu)蝕是均勻腐(fu)蝕,大氣(qi)中(zhong)的(de)(de)鉆井設(she)備腐(fu)蝕就是氧(yang)(yang)腐(fu)蝕的(de)(de)典型代表。飽和(he)鹽水鉆井液中(zhong)含(han)溶解氧(yang)(yang)量少,其腐(fu)蝕性(xing)弱(ruo)。


    b. 硫化(hua)氫造成的(de)腐蝕(shi),硫化(hua)氫腐蝕(shi)表現的(de)形(xing)式有(you)以下(xia)幾種:


     ①. 電化(hua)學腐蝕(shi)。 


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


        HIC:金屬表(biao)面空(kong)隙中含有過高的氫,造成金屬表(biao)面出(chu)現(xian)裂紋。   


        HB:由于金屬(shu)中(zhong)過高(gao)的氫內壓使金屬(shu)在表(biao)面(mian)(mian)或(huo)表(biao)面(mian)(mian)下面(mian)(mian)形成鼓泡(pao)的現(xian)象。 



     ③. 硫化物(wu)應力開裂(SSCC)。


      干硫(liu)化氫無腐蝕(shi)性(xing),硫(liu)化氫濃度200-400mg/L時(shi)腐蝕(shi)速(su)率最大(da)、氯離子、二氧化碳等有促(cu)進(jin)作用、酸性(xing)溶液中明顯 。


    c. 二氧(yang)化碳造成的腐蝕 


     干二(er)(er)氧(yang)化碳(tan)是(shi)一種非腐(fu)蝕性氣(qi)體.但是(shi)當(dang)存(cun)在水時(shi),水與(yu)二(er)(er)氧(yang)化碳(tan)反應生(sheng)(sheng)成(cheng)碳(tan)酸,引起(qi)腐(fu)蝕作用。碳(tan)酸與(yu)鐵反應生(sheng)(sheng)成(cheng)碳(tan)酸鐵,管材(cai)成(cheng)片狀脫落,減(jian)少管壁厚度。


     二(er)氧(yang)化碳分壓:0.021MPa以(yi)下(xia)腐(fu)蝕(shi)(shi)很(hen)輕(qing)微,溫度:60℃以(yi)下(xia),無保(bao)護性產物膜生(sheng)成,60~110 ℃,易出現局(ju)部腐(fu)蝕(shi)(shi),150 ℃以(yi)上(shang),腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)率下(xia)降(jiang)。 CO2/H2S分壓比:小(xiao)于(yu)500,硫化氫腐(fu)蝕(shi)(shi)為主,大于(yu)500,二(er)氧(yang)化碳腐(fu)蝕(shi)(shi)為主 。



四、鉆(zhan)井液造成的腐蝕(shi) 


    降低鉆井液的腐蝕性方法(fa)主要有:1. 添(tian)加(jia)(jia)除(chu)氧(yang)劑 、2. 添(tian)加(jia)(jia)緩蝕劑、3. 添(tian)加(jia)(jia)除(chu)硫劑 、4. 提高pH值、5. 消除(chu)腐蝕環(huan)境(jing) 



五、集(ji)輸管線(xian)的外(wai)腐蝕


    集輸站外埋地管線(xian)(xian)、沿線(xian)(xian)土壤的腐(fu)蝕性(xing)及(ji)沿線(xian)(xian)防腐(fu)保溫(wen)結構的施工(gong)質量差、老化破損等導(dao)致管線(xian)(xian)外腐(fu)蝕。


    管線(xian)外腐蝕(shi)的原(yuan)因如下: 1. 土壤(rang)腐蝕(shi)性;2. 土壤(rang)的宏電池腐蝕(shi);3. 保溫(wen)層破(po)壞(huai);4. 防腐層質量差;5. 細菌(jun)。


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