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1、白真權中國石油天然氣集團公司管材研究所Tuesday,July20,2021向參加培訓的各位學員問好大家辛苦了!7/20/20211油氣田的腐蝕特征及控制技術7/20/20212提綱第一部分:油氣田腐蝕類型、特征及研究熱點油氣田腐蝕類型與特征幾種典型的油氣輸送管道腐蝕類型及其關注點腐蝕與防護國內外發(fā)展趨勢第二部分:油氣田腐蝕控制技術油氣管道的腐蝕控制途徑油氣田常用防腐蝕技術及及經濟性分析油氣田腐蝕檢測與監(jiān)測油氣田腐蝕控制的長遠目標塔里木和新疆油田在用腐蝕控制措施及效果7/20/20213第一部分:油氣田腐蝕類型、特征及研究熱點油氣田腐蝕類型與特征腐蝕的定義腐蝕
2、類型與特點幾種典型的油氣輸送管道腐蝕類型及其關注點CO2腐蝕H2S腐蝕沖刷腐蝕腐蝕與防護國內外發(fā)展趨勢7/20/202141.1油氣田腐蝕類型與特征……腐蝕定義材料由于同周圍介質發(fā)生化學或電化學的作用而引起的破壞和變質材料使用過程中在環(huán)境介質的作用下性能下降、狀態(tài)改變,直至損壞變質即為“腐蝕”或“老化”。隨著近代科學技術的發(fā)展,現已發(fā)現幾乎所有材料在環(huán)境作用下都存在腐蝕或老化問題退化是必然的,如人的衰老一樣是不可避免的。從物理化學理論上講,腐蝕的本質:遵循熱力學第二定律,是一個自由能減少,墑增加的自發(fā)過程腐蝕腐敗自由能最低達到最穩(wěn)定狀態(tài)欲望得到滿足達到最舒適程度
3、7/20/202151.1油氣田腐蝕類型與特征……油氣田腐蝕四大危害造成巨大的經濟損失,包括能源和材料的損失腐蝕導致設備損壞,油氣漏失,人員傷亡,停工停產,污染環(huán)境,這些后果都會造成巨大的直接和間接經濟損失。1971年5月四川威成線天然氣管線腐蝕爆裂,造成爆炸和燃燒,導致直接經濟損失7000萬元新疆油田公司每年投入大量資金對管線、容器進行維修或更換,據統(tǒng)計,每年更新改造的資金約2億元左右腐蝕導致人員傷亡1971年5月至1986年2月,四川天然氣管網腐蝕導致爆炸和燃燒事故83次,其中第一次事故就傷亡24人。1991年1月25日川東油田H2S腐蝕造成井噴,造成兩人死
4、亡,七人受傷7/20/202161.1油氣田腐蝕類型與特征……油氣田腐蝕四大危害腐蝕造成停工停產,影響正常生產如1983年川南窩深一井,腐蝕疲勞造成鉆桿失效,導致停鉆127天;又如中原油田胡狀油田1988年11月投產至1993年2月間穿孔780余次,被迫停井50多次腐蝕造成環(huán)境污染如地下水資源破壞,生態(tài)環(huán)境破壞,以及天然資源浪費等腐蝕是高新技術產業(yè)發(fā)展的限制性因素7/20/20217油氣管道腐蝕危害原油漏失污染良田7/20/20218環(huán)境因素:H2S,CO2,Cl-,溫度、壓力、pH、含水量、氣油比等材料因素:材料類型(碳鋼、不銹鋼、耐蝕合金、非金屬),金相組
5、織,化學成分、強度、夾雜缺陷等力學因素:工作應力,殘余應力(制造,焊接,外力破壞,表面處理),流體沖刷應力1.1油氣田腐蝕類型與特征……腐蝕因素7/20/202191.1油氣田腐蝕類型與特征……腐蝕類型按照腐蝕機制,可以分為三大類型:常規(guī)電化學腐蝕失重腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、孔蝕等流體力學化學腐蝕沖刷腐蝕、沖蝕腐蝕、空泡腐蝕固體力學化學腐蝕腐蝕疲勞、應力腐蝕、硫化物應力開裂、氫致開裂等按腐蝕破壞特征:全面腐蝕:分布整個表面,可是均勻的,也可是不均勻的局部腐蝕:小孔腐蝕、電偶腐蝕、氫脆、應力腐蝕破裂、晶間腐蝕、縫隙腐蝕、選擇性腐蝕、細菌腐蝕、其它腐蝕(如沉積腐
6、蝕、濃差電池腐蝕、沖刷腐蝕等)7/20/2021101.1油氣田腐蝕類型與特征……腐蝕類型按腐蝕發(fā)生部位分為兩類外腐蝕主要是管體外部遭受的土壤腐蝕和地下水腐蝕,以及雜散電流腐蝕和宏觀電池腐蝕等內腐蝕主要是管體內部由于內部介質所導致的腐蝕,是目前的研究難點和熱點按照腐蝕介質分:常見六大主要腐蝕類型H2S腐蝕CO2腐蝕H2S和CO2共存條件下腐蝕O2腐蝕細菌腐蝕土壤腐蝕(外腐蝕)過去關于高溫高壓CO2腐蝕和多相流沖刷腐蝕研究不多,而實踐證明這兩種腐蝕,越來越成為油氣田的主要危害7/20/2021111.1油氣田腐蝕類型與特征……腐蝕類型分類方式主要研究內容腐蝕環(huán)境C
7、O2腐蝕、H2S腐蝕、溶解鹽類腐蝕、酸腐蝕、水腐蝕、大氣腐蝕、細菌腐蝕、土壤腐蝕、雜散電流腐蝕、鐵離子腐蝕、原電池腐蝕、Ca、Mg、Zn等的濃縮鹵鹽腐蝕、凝析氣相腐蝕等腐蝕形貌及部位均勻腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、氫脆、氫鼓泡、硫化物應力腐蝕開裂、腐蝕疲勞、焊縫腐蝕、刀狀腐蝕、沖刷腐蝕、沖蝕促進腐蝕、空泡腐蝕、內腐蝕及外腐蝕等7/20/2021121.2幾種典型的腐蝕類型及其關注點CO2腐蝕H2S腐蝕多相流沖刷腐蝕7/20/202113“CO2腐蝕”術語1925年被API采用,Texas油田的氣井1943年首次出現國外20世紀60年代,我國起步晚(80年代)
8、美國國家腐蝕工程師協會(