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高含硫气田套管腐蚀情况实验研究及建议

天然气工业 2011年第9期31卷 85-87,140-141页

作者：王明辉张智曾德智施太和邵理云 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室.西南石油大学中国石化中原油田普光分公司

在我国近年对高温高压酸性气田的开发过程中,天然气中的H2S和CO2对套管造成了严重腐蚀,套管在服役过程中腐蚀穿孔和刺漏现象时有发生,对油气井安全生产威胁极大。为此,在实验室条件下采用自行设计的高温高压循环流动釜,模拟研究了四川... 详细信息

在我国近年对高温高压酸性气田的开发过程中,天然气中的H2S和CO2对套管造成了严重腐蚀,套管在服役过程中腐蚀穿孔和刺漏现象时有发生,对油气井安全生产威胁极大。为此,在实验室条件下采用自行设计的高温高压循环流动釜,模拟研究了四川盆地某气井中的套管在超高温高压高含H2S和CO2的条件下的腐蚀情况——井深4 944～5 738m井段流速太低、套管壁会有水膜、元素硫附着、积水及腐蚀严重。实验以该气田在役使用的3种套管材料为研究对象,分别研究其在不同采气期(携水采气期和积水采气期)的腐蚀情况。根据实验获得的数据并结合API579适用性评价方法,计算出被腐蚀套管的抗挤强度和抗内压强度,进而预测套管的安全服役寿命。结果表明:①该井的套管在携水采气期的腐蚀程度较积水采气期的腐蚀程度轻微;②随着开采年限的增加,套管的抗内压强度和抗外挤强度均呈直线下降;③在实验环境下根据剩余强度曲线图预测3种套管的安全服役寿命至少还有10年。建议在气田的开采过程中应尽量增加携水采气期的开采时间,从而延长套管的安全服役寿命。

关键词：套管高温高压酸性气田硫化氢腐蚀二氧化碳腐蚀剩余强度剩余寿命实验室试验

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某气田含硫气井井筒的腐蚀行为及防腐蚀选材

腐蚀与防护 2013年第10期34卷 946-949页

作者：毛学强谢俊峰樊文宋文文赵密锋中国石油塔里木油田分公司油气工程研究院库尔勒841000

通过室内模拟井筒环境的均匀腐蚀试验、点蚀试验和应力腐蚀评价试验研究了四种材质(P110,P110-3Cr,P110S和P110SS)在某气田典型酸性腐蚀环境中的腐蚀行为。结果表明,该气田腐蚀环境属于Ⅱ类(CO_2-H_2S-Cl^-H_2O)和Ⅲ类(H_2S-Cl^--H_2O);... 详细信息

通过室内模拟井筒环境的均匀腐蚀试验、点蚀试验和应力腐蚀评价试验研究了四种材质(P110,P110-3Cr,P110S和P110SS)在某气田典型酸性腐蚀环境中的腐蚀行为。结果表明,该气田腐蚀环境属于Ⅱ类(CO_2-H_2S-Cl^-H_2O)和Ⅲ类(H_2S-Cl^--H_2O);P110S和P110SS的抗均匀腐蚀和抗应力腐蚀开裂性能优于P110和P110-3Cr。结合正交试验分析法和Predict 2.0腐蚀预测软件对井筒腐蚀规律进行了评价和预测,在该气田的腐蚀工况下,CO_2分压是影响P110S和P110SS均匀腐蚀速率的主要因素,也是影响P110S点蚀速率的主要因素,而H_2S分压是影响P110SS点蚀速率的主要因素,建议在该气田选用P110S和P110SS两种抗硫管材。

关键词：酸性气田腐蚀油套管选材

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固井水泥环在川东气田地层水中的腐蚀特征

西南石油大学学报（自然科学版） 2010年第4期32卷 167-170页

作者：任呈强郭明林程小伟王煦郭小阳西南石油大学材料科学与工程学院四川成都610500

针对川东气井地层水中的固井水泥,采用电化学测试、扫描电镜观察和能谱分析,研究了水泥环腐蚀的电化学、微观结构和元素分布特征。结果表明:浸泡初期,钢的交流阻抗的高频容抗增大,低频出现Warburg阻抗,水泥/套管钢界面由于水化作用而变... 详细信息

针对川东气井地层水中的固井水泥,采用电化学测试、扫描电镜观察和能谱分析,研究了水泥环腐蚀的电化学、微观结构和元素分布特征。结果表明:浸泡初期,钢的交流阻抗的高频容抗增大,低频出现Warburg阻抗,水泥/套管钢界面由于水化作用而变得更加稳定,钢的电位在26d后负移约200mV,此时腐蚀介质已经到达钢表面,在水泥未被腐蚀解体时,界面遭到破坏,使交流阻抗的高频容抗减小,低频出现容抗弧;腐蚀后水泥表层的Ca、O含量减少,而C、S、Mg的含量增加,水泥环发生了H2S腐蚀、CO2腐蚀和Mg腐蚀,H2S腐蚀较严重,外表面呈溶出型腐蚀,而在内部,腐蚀产物滞留其中,腐蚀主要使孔隙和胶结性发生劣化;Cl-在水泥中具有较强的渗透性。研究成果对含H2S和CO2的酸性气田的固井工作具有指导意义。

关键词：固井水泥酸性气田电化学微观结构腐蚀

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四川气田腐蚀特征及防腐措施

石油与天然气化工 2007年第1期36卷 46-54页

作者：李鹭光黄黎明谷坛李峰中石油西南油气田公司中石油西南油气田公司天然气研究院

四川气田的开发一直伴随着腐蚀与防护的问题,气田开采过程中存在多种腐蚀环境,70%以上的气井是含硫气井,如川中磨溪气田的H2S-CO2-Cl-和细菌腐蚀环境、川东大天池气田高CO2低H2S腐蚀环境、川西北中坝雷三气田含油高H2S气田和须二高CO2... 详细信息

四川气田的开发一直伴随着腐蚀与防护的问题,气田开采过程中存在多种腐蚀环境,70%以上的气井是含硫气井,如川中磨溪气田的H2S-CO2-Cl-和细菌腐蚀环境、川东大天池气田高CO2低H2S腐蚀环境、川西北中坝雷三气田含油高H2S气田和须二高CO2腐蚀环境、川东北高H2S及高CO2和元素硫的腐蚀环境等。面对复杂的腐蚀环境,四川气田在开发过程中不断总结经验,逐渐形成了一系列有效的防腐措施,包括材质与防腐工艺技术选择、缓蚀剂防腐技术、腐蚀监测技术等,保证了气田的顺利开采。面对川东北高含硫天然气更加恶劣的腐蚀环境,建立了高含硫腐蚀评价实验室和天东5-1井现场腐蚀综合试验装置,为深入开展高含硫条件下的腐蚀防护技术研究奠定了基础。目前在H2S、CO2和元素硫存在条件下的腐蚀机理和防腐措施,对腐蚀的影响及耐蚀合金钢应用等方面需要进一步研究。

关键词：腐蚀防腐措施酸性气田高含硫气田开发四川地区

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元坝高含硫气田地面系统腐蚀主控因素研究

石油与天然气化工 2021年第1期50卷 77-82页

作者：孙天礼朱国梁中红于晓雨王兵曾德智中国石化西南油气分公司采气二厂 “油气藏地质及开发工程国家重点实验室”·西南石油大学

元坝气田天然气中高含H2S、CO2,随着气田出水量增大、矿化度升高,地面系统腐蚀环境越来越复杂。为找出影响元坝气田地面系统腐蚀的主控因素,建立了以CO2分压、H2S分压、液气比、pH值、矿化度、Cl-含量、缓蚀剂残余浓度为自变量,腐蚀速... 详细信息

元坝气田天然气中高含H2S、CO2,随着气田出水量增大、矿化度升高,地面系统腐蚀环境越来越复杂。为找出影响元坝气田地面系统腐蚀的主控因素,建立了以CO2分压、H2S分压、液气比、pH值、矿化度、Cl-含量、缓蚀剂残余浓度为自变量,腐蚀速率为因变量的灰关联分析方法。通过数据挖掘,分析了各种因素对腐蚀的影响程度。结果表明,当前元坝气田地面系统腐蚀的主控因素为H2S分压、液气比和CO2分压,故可适当优化缓蚀剂添加方案,调整批作业清管周期,合理降低缓蚀剂清管作业成本。研究成果为元坝气田地面系统的完整性管理提供了技术依据。

关键词：酸性气田地面管线腐蚀影响因素灰关联分析

普光气田集输管线L360钢硫化物应力腐蚀门槛值研究

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腐蚀与防护 2015年第8期36卷 721-726页

作者：张文昌陈惟国张诚张文亮欧天雄刘东辉中原油田石油工程技术研究院濮阳457001 中原油田普光分公司达州636156

研究了L360MCS和L360QCS钢在普光气田集输系统中的氢渗透行为,以及不同载荷水平下L360钢的断裂临界氢浓度。结果表明,L360MCS钢中可扩散氢质量浓度低于2.67mg·kg-1时不易发生硫化物应力腐蚀开裂,高于3.86mg·kg-1为开裂危险区;L360QCS... 详细信息

研究了L360MCS和L360QCS钢在普光气田集输系统中的氢渗透行为,以及不同载荷水平下L360钢的断裂临界氢浓度。结果表明,L360MCS钢中可扩散氢质量浓度低于2.67mg·kg-1时不易发生硫化物应力腐蚀开裂,高于3.86mg·kg-1为开裂危险区;L360QCS钢中的可扩散氢质量浓度低于2.93mg·kg-1时不易发生硫化物应力腐蚀开裂,高于4.41mg·kg-1时为开裂危险区。结合氢探针技术对于现场在用管道氢浓度进行了测试和比对,表明普光气田目前集输管道在正常工况下发生硫化物应力腐蚀的可能性较小。

关键词：管线钢酸性气田硫化物应力腐蚀开裂氢

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碳酸盐岩油气藏高温防窜防腐固井技术

石油学报 2012年第A02期33卷 181-188页

作者：程荣超严海兵汪海阁张富成王世永中国石油集团钻井工程技术研究院北京100195 川庆钻探工程有限公司井下作业公司四川成都610051 中国石油玉门油田分公司钻采工程研究院甘肃酒泉735019

针对四川龙岗气田在固井过程中面临的井漏、封固井段长、大温差"超缓凝"、高温高压及高含H2S和CO2酸性气体等难题,根据不同套管层次的固井要求提出了应对策略,通过机理分析和实验对比方法,成功研制了防漏增韧、抗盐大温差及防腐等3种水... 详细信息

针对四川龙岗气田在固井过程中面临的井漏、封固井段长、大温差"超缓凝"、高温高压及高含H2S和CO2酸性气体等难题,根据不同套管层次的固井要求提出了应对策略,通过机理分析和实验对比方法,成功研制了防漏增韧、抗盐大温差及防腐等3种水泥浆体系。室内实验结果表明:不同尺度、不同弹性模量的纤维群具有阻止微裂纹扩展和搭桥成网的作用,可有效解决固井漏失问题;优选的有机酸淀粉类复合缓凝剂SD210及共聚物类抗盐降失水剂SD130可抗高温160℃,防气窜性能好,可解决177.8 mm尾管固井水泥浆超缓凝难题;通过腐蚀前后水泥石抗压强度、渗透率变化对比及X射线衍射(XRD)与扫描电镜法(SEM)分析,证实了通过提高水泥石致密性能实现高效防腐的可行性。龙岗气田现场应用表明,所研制的水泥浆的固井质量得到明显提高,可用于碳酸盐岩酸性气田固井,并能延长气井寿命。

关键词：碳酸盐岩酸性气田固井水泥浆高温高压防腐防气窜

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L360管线钢在普光气田集输系统的腐蚀

腐蚀与防护 2014年第3期35卷 214-217,223页

作者：关建庆张诚欧天雄陈长风中原油田采油工程技术研究院濮阳457001 中原油田普光分公司达州636156 中国石油大学材料科学与工程系北京102249

对L360管线钢在普光气田集输系统中使用了2a的L360管线钢的腐蚀行为进行了研究,并对L360钢的机械性能(屈服强度、断裂强度、冲击强度、延伸率、硬度)进行了研究。结果表明,服役2a后,钢管内壁出现了部分氢致裂纹和点蚀,但L360钢在使用前... 详细信息

对L360管线钢在普光气田集输系统中使用了2a的L360管线钢的腐蚀行为进行了研究,并对L360钢的机械性能(屈服强度、断裂强度、冲击强度、延伸率、硬度)进行了研究。结果表明,服役2a后,钢管内壁出现了部分氢致裂纹和点蚀,但L360钢在使用前后的力学性能变化并不明显,所产生的氢致裂纹也对于钢管的安全服役性能影响很小。通过对于固溶氢浓度以及服役后抗硫化物应力腐蚀(SSC)性能的研究,认为L360钢具有很低的氢溶解度,长期服役后的L360钢依然有足够的抗SSC能力。L360钢能够适用于高酸性气田集输系统。

关键词：腐蚀酸性气田管线钢氢致开裂硫化物应力腐蚀开裂

阿姆河右岸异常高压含CO2气田采气井口节流管段的腐蚀失效分析

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石油与天然气化工 2020年第2期49卷 103-107页

作者：徐建亭刘培涛徐思勇吴毅龙黄晋罗然中国石油(土库曼斯坦)阿姆河天然气公司中国石油西南油气田公司川东北作业分公司

阿姆河右岸B气田采输管道内CO 2分压0.6 MPa,采气井口节流管段的内壁腐蚀严重。对腐蚀管件进行电镜扫描、能谱分析、XRD组分分析、金相分析、硬度分析和动态分析。结果表明:腐蚀管件硬度满足材料性能要求,腐蚀产物主要成分为FeCO 3,含... 详细信息

阿姆河右岸B气田采输管道内CO 2分压0.6 MPa,采气井口节流管段的内壁腐蚀严重。对腐蚀管件进行电镜扫描、能谱分析、XRD组分分析、金相分析、硬度分析和动态分析。结果表明:腐蚀管件硬度满足材料性能要求,腐蚀产物主要成分为FeCO 3,含有Ba和Si等其他成分;管件失效的主要原因是天然气中的CO 2在适宜温度、含水的条件下导致碳钢管道内壁发生电化学腐蚀反应,节流效应导致流体形成强大的冲刷作用,缓蚀剂无法在节流管段内壁形成保护膜,腐蚀产物难以附着成膜;流体自井底携带的泥砂加剧了对节流管段的冲蚀作用,管道内壁的金属暴露在腐蚀环境中,腐蚀速率将大大增加。提出了采用耐腐蚀合金堆焊材料的治理建议。

关键词：酸性气田气井节流管段 CO 2腐蚀冲蚀