硫化氢与硫酸腐蚀油井水泥石的对比

油田酸化作业井硫化氢防治措施探讨油田酸化作业井硫化氢防治措施探讨杨永生张绪平张世荣张志强长庆油田分公司安全环保监督部第一监督站一爱iI摘要l硫化氢是一种无色剧毒气体,属于一级危害物质在安塞油田酸化作业中,部分井产生硫化氢为保证酸他i时现场作业人?员豹安全,本文介绍了安塞油田酸化作业过程中H:S气体的产生机理,并从化学角度分析H2气体Ⅲ{…""防治措施,为降低酸化作业安全风险提供技术保障口童一0I关键词l安塞油田;硫化氢t酸化;防治措施硫化氢是仅次于氰化物的剧毒物,是易致人于死亡的有毒气体.硫化氢不仅危害人的生命安全,而且还造成严重的环境污染,对金属设备造成严重的腐蚀破坏,同时硫化氢是提炼硫磺的重要原料.因此,为确保酸化作业人员的绝对安全,杜绝硫化氢中毒事故发生,了解酸化过程中硫化氢气体的来源和危害,并掌握有效的防治措施意义重大.1硫化氢物理化学性质及来源--1.1硫化氢物理化学性质硫化氢是一种无色,剧毒,强酸性气体.低体积分数硫化氢气体具有臭鸡蛋味,其相对密度为1.19,较空气略重,能溶于水,溶解度随水温度增加而降低.燃烧时淡蓝色火焰,产生对眼和肺非常有害的二氧化硫气体.硫化氢在空间易聚集不易飘散,和金属发生化学反应,对金属设备造成严重的腐蚀破坏….1.2硫化氢的危害在大气中极限允许浓度是lOmg/in.当Hs浓6度在l40～15Omg/m时,人呼吸几小时即会中毒,当浓度超过1O00mg/m会立即中毒;当硫化氢与空气混合后,浓度达到4.3%～46%的范围内时,就形成一种爆炸混合物.H,S为剧毒(窒息性)气体,主要经呼吸道进入,吸入高浓度的硫化氢气体,引起反射性呼吸抑制,导致呼吸麻痹,造成"电击型"死亡.2酸化作业中硫化氢来源ll根据国内外H,S气体来源及产生机理研究发现,硫化氢产生机理有以下三种可能:微生物成因机理, 根据地层处于长期缺氧的条件下,硫酸盐还原菌可利用水中的sO发生反应,产生硫化氢气体,如反应(1)～(5);热化学成因机理(TSR),根据硫酸盐与有机物或烃类发生热化学分解作用,将硫酸盐矿物还原为H,S;火山喷发溶蚀成因机理,岩浆活动可使地壳深部的岩石受热而产生大量含HS的挥发成分沿深大断裂缝进入沉积岩层,储存在某一构造圈闭里,因天然或人为因素使这些构造圈闭与油气井产层沟通,使油气井产生H,S.酸化作业中硫化氢属于氢离子浓度增加,加速氢离子与二价硫离子结合,产生H,S.4Fe一4Fe.+8e(阳极反应)(I)8HO一8H+80H一(水的电离)(2)8H+8e一8H(阴极反应)(3)so;一+8H—s2_+4H:O(细菌的阴极去极化)(4)S一+2H一H,S(5)酸化通过井眼向地层注入一种或几种酸液或酸性混合液,利用酸与地层中部分矿物的化学反应,溶加孔隙,裂缝的流动能力,从而使油气井增产或注水井增注的一种工艺措施.安塞油田常用的酸液主要有盐酸,土酸,施工的残酸.由于往井筒或地层中加入酸液,增加H浓度,使得化学反应(5)反应速度增加,生成硫化氢量增加.硫化氢溶解度随水温度增加而降低,当酸液与部分矿物的化学反应时,释放大量的热量,水中硫化氢的溶解量减少,硫化氢气体从水中分离,相当于油气混合物的油气分离,产生滑脱现象,气体上升到井口.如杏19—12酸化完后,打蚀储层中的连通孔隙或天然(水力)裂缝壁面岩石,增开井口时硫化氢浓度为140ppm.表12006～2008年部分酸化井发现HS气体含量超标H2S含量序号井号井别区块措施类型检测时间备注(ppm)酸化完打开井口1杏19—12水井杏河酸化增注2006.9.16140发现2杏75—28油井杏河酸化解堵2008.3.1745放喷过程中发现3l硫化氢防治措施曩3.1现场配备硫化氢防治器材在酸化作业现场,必须配置严格按照现场规范标准相应的防护设备和检测器材,并在含硫化氢生产场所设立风向标,悬挂安全警示标志.因为酸化作业井中,可能存在要求硫化氢浓度超标,如2006年9月在杏l9一l2酸化增注时,硫化氢浓度高达l40ppm(见表1),作业人员进入作业区域作业必须携带硫化氢报警器,在井口检测人员建议佩戴空气呼吸器.3.2井筒加化学药品消除硫化氢因硫化氢和金属发生化学反应,对金属设备造成严重的腐蚀破坏,因此对于井下的硫化氢应予消除,防止其腐蚀油管柱.井筒加化学药品处理比较简单,通过水泥车把Hs消除剂注进去,使之与硫化氢发生反应上一段时间,生成无毒物体,反应完后开井测量井口H,s浓度.井筒加药时,其加药量与加药浓度,不太好确定,是暂时性的,当Hs继续产出时,而Hs抑制剂消耗完以后,井口HS的浓度又会恢复到原位.因此,在现场应尽量多配备化学药品.——o].吸收剂CL一00l常温状态下为淡蓝色液体,有轻微的刺激性,主要成分是具有一定结构的季铵盐, 因而具有很好的水溶性和酸溶性.与稳定剂同时使7用时,在不同强度的酸性条件下都能保持很高的稳定性,热稳定性良好,在l00℃下能稳定存在2h以上(见表2).吸收剂CL一001与H2S在水溶液中的主要反应为: 表2HS吸收剂CL-001的溶解性和热稳定性l0%HCL>45.3g溶解度(g)l5%HCL>38.3g2O%HCL>32.4g溶解度为20℃时数值6O℃>4h,4h内无沉淀,无析浮,浑浊稳定性10O℃>2h,2h内无沉淀,无析浮,浑浊R一一cH=cH-一cH0+H25——'I.)3吸收剂CL001对H,S的吸收反应与丙烯醛的吸收反应相似,其d一位碳一碳双键具有较高的化学反应活性,决定了对H,S的吸收特性.吸收剂CL001对H,S的吸收反应主要为加成反应,上述反应产物仍为季铵盐类化合物,具有高的酸溶性和水溶性. 当H,S含量较高时,将增加副反应进行的程度,可能的副反应如下:SHRN(CH3)3H一一H.+R一Ho'cH3S副反应将额外消耗吸收剂,这对吸收剂的利用效率会产生不利的影响.副反应产物仍保持高的酸溶性和水溶性,不会从溶液中析出沉淀,这在酸化作业中是非常有利的.另外CL一00l的水溶性以及酸溶性特点,保证了各类施工作业的正常进行,并与缓蚀剂,破乳剂有很好的配伍性.井下温度一般都较高,而吸收剂加入到井层后因温度原因会影响其吸收效果,而CL一00l在高温以下有很高的稳定性,为有机胺与Hs反应作用提供了充分的时间.因此在我们选择有机胺吸收剂CL001为H,S除硫剂.2008年,先后在张渠区块3口油井井下作业过程中进行了H:S治理试验,效果明显(见表3),硫化氢气体浓度均在安全范围内(<lOppm),确保了井下作业安全实施.用除硫剂处理液处理井筒内硫化氢气体后,3口油井井下作业过程中硫化氢气体浓度均在安全范围内(<1Oppm)(见下图),确保了井下作业安全实施. 表3除硫剂现场应用情况统计井口硫化氢含量除硫剂应用情况井号作业内容(ppm)注入量浓度排量施工压力实施日期(m)(%)(m/rain)(MDa)东32—39l7O周期检泵l1.51O100.60.4东70362OO周期检泵l1.24lOlOO.60.4东65—2550O漏失检泵l1.261510O.5O.44结论与认识(1)在酸化作业过程,因为增加了井内氢离子浓度,使得产生硫化氢气体量增加,同时由于酸液与地层或井筒发生化学反应,释放热量,使硫化氢在水中溶解量变小,使气体挥发,增加了硫化氢的浓度. (2)在酸化作业现场,必须配置严格按照现场规范标准相应的防护设备和检测器材,以检测和防治硫化氢气体产生.(3)现场试验CL一00l型硫化氢去除剂,能有效去除井筒内聚集的硫化氢气体,能够实现有效的去除井下作业过程可能产生的H,S气体,保障井下作业施工安全.建议在酸化时,配备一些添加CL—O01型硫化氢去除剂.(下转第11页)RBI工作避免了传统检验的不足,确保本质安全,既防止过度检验,也避免检验不足.此外通过对RBI的吸收,消化,改进和再创新,有利于根据我国国情针对超标缺陷,介质环境的变化,高强钢应用,超期服役等影响安全的突出问题,避免突然失效,确保本质安全.(4)引起石化企业承压系统检维修制度的一场变革,增强我国石化工业产品的国际竞争力,通过提高检维修管理水平,延长安全生产周期,降低成本,促进安全性与经济性的统一.(5)有利于我国重大装备在设计制造前的早期寿命预测技术与全寿命周期成本分析技术提高,促进装备制造业技术进步,改变我国承压装置不提供设计寿命的不合理状况.通过RBI技术可以实现早期预测设备全寿命过程的各类风险,为设备,装置,系统科学设计与制造提供依据.参考文献【1】WillkeT.L.Riskmanagementcanreduceregulation,enhancesafety[J】.Oil&GasJournal,l997,95(24):37～46【2】ReynoldsJ.T.Theapplicationofrisk—based inspectionmethOdOlOgyinthepetroleumand petrochemicalindustry[J】.ASMEPVP,1996,13(36):125～134[3】陈学东,艾志斌,杨铁成,等.基于风险的检~i](RBI)中以剩余寿命为基准的失效溉率评价方法[J】.压力容器, 2006,23(5):1～5【4】金承尧,赵建平.基于RBI方法的在役安全阀风险评价技术研究【J】.南京工业大学,2004,26(5):25～29【5】陈学东,杨铁成,艾志斌.基于风险的检测(RBI)在实践中若干问题讨论【j】.压力容器,2005,22(7):36～44【6】陈学东,王冰,杨铁成.基于风险的检测(RBI)在中国石化企业的实践及若干问题讨论【J】.压力容器,2004,2l(8):39～45【7】sY/T6653—2006中华人民共和国石油天然气行业标准.基于风险的检查(RBI)推荐作法【s】.2007●iiii__●iiiI_-iii_iiiii●iiiiiiili-iiii---ii(上接第8页):=a崖一女—一东3629——-一东7O16——?一东6520;,--～.IlI措施前关井反应2h井下作业过程作业后油24h48h72h96h120h 井生产12h图除硫剂在应用效果图参考文献【3】王鸿勋,张琪.采油工艺原理[M】.北京:石油工业出版【l】周金堂,杨伟彪,赵安军,周宝义.井场硫化氢气体检测方法及防护措施.录井技术,2004,15(2)【2】方娅,刘继延.酸液添加剂现状及发展趋势【J】.钻井液与完井液,2000,l9(5):25～30社,l98l【4】董小丽,苑慧莹,贺娟,贾晓菊,杨文.安塞油田井下作业过程中Hs气体产生机理及防治技术研究.延安:安塞油田科技大会论文集,200911㈣渤㈣删瑚㈣如0。

油田注水系统腐蚀原因及对策一、腐蚀原因油田注水系统是指利用地面或井下设备，将天然水源（如海水、湖水或地下水）注入油田地层，以提高油井产能，延长油田的生产寿命。

由于水中含有的溶解氧、硫酸盐等物质，以及地层中存在的含硫化氢或二氧化碳等物质，油田注水系统容易发生腐蚀问题。

1. 溶解氧腐蚀水中的溶解氧是腐蚀的主要推动力之一。

当水中的溶解氧浓度较高时，容易与金属表面发生氧化反应，形成氧化膜，并导致金属的腐蚀。

特别是在注水管道、泵浦和阀门等设备中，由于水的流动速度较快，氧分子与金属表面的接触面积增大，腐蚀风险也相应增加。

2. 硫化氢腐蚀含有硫化氢的水源，如含硫的地下水或天然水源中的硫化氢，容易引起金属腐蚀。

硫化氢在水中可以形成硫化物，通过与金属表面反应，降低金属的电化学稳定性，导致金属的腐蚀。

在油田注水系统中，由于水源的不同和地层中含砷氢的情况，硫化氢腐蚀风险较大。

3. 二氧化碳腐蚀地层中的二氧化碳相对溶解度较高，容易在注水过程中被携带到地面设备中，引起腐蚀问题。

二氧化碳与水中的氢离子反应，生成碳酸，进而与金属表面发生化学反应，导致金属腐蚀。

尤其是在高温、高压环境下，二氧化碳腐蚀问题更为突出。

二、对策为了有效避免和控制油田注水系统的腐蚀问题，需要采取以下对策：1. 材料选择选择耐蚀性能好的材料，如不锈钢、钛合金、镍合金等，在设计和制造注水设备时，尽量避免使用普通碳钢等容易受到腐蚀的材料，以延长设备的使用寿命。

2. 表面涂层对于金属材料，可以在表面进行防腐蚀涂层处理，如喷涂、镀层等，以形成一层保护膜，减少金属表面直接与水接触的机会，降低腐蚀风险。

3. 添加缓蚀剂在注水系统中添加合适的缓蚀剂，可以有效减少腐蚀的发生。

缓蚀剂可以形成一层保护膜，阻断金属与水接触，减缓腐蚀的速度。

4. 控制水质定期监测和改善注水水源的水质，合理控制含氧量、硫化氢含量、二氧化碳含量等指标，降低腐蚀的风险。

5. 优化运行合理设计注水系统的运行参数，如流速、压力等，避免过高的流速和压力对金属构件造成冲刷和损伤，降低腐蚀风险。

油井管抗硫化氢腐蚀强度
针对油井管抗硫化氢腐蚀的强度要求，通常有以下一些考虑因素：
材料选择：对于需要抵御硫化氢腐蚀的油井管，通常会选择耐腐蚀性能更好的材料，如高合金钢或不锈钢，以确保管道在恶劣环境下的抗腐蚀性能。

这些材料通常具有更高的强度和耐蚀性。

厚度设计：油井管的壁厚设计需要考虑到管道在含硫化氢环境中的腐蚀情况，通常会增加一定的保护层或者增加管道壁厚，以提高管道的抗腐蚀性能和强度。

相关标准和规范：针对抗硫化氢腐蚀的油井管，通常会根据相关的标准和规范进行设计和生产，以确保管道的强度和腐蚀性能符合要求。

总的来说，对于油井管抗硫化氢腐蚀的强度要求，主要是通过合适的材料选择、设计厚度和遵循相关标准规范来保证。

具体的强度要求可能会因具体工程和使用条件而有所不同，建议您在具体项目中遵循相关标准和规范要求。

硫化氢对水泥混凝土侵蚀的试验研究说起硫化氢，很多人脑海里首先蹦出来的可能是那股刺鼻的臭味。

你知道，硫化氢这玩意儿最著名的就是被人形容成“臭鸡蛋味”，让人一闻就忍不住皱眉。

可别小看了这股臭味，它可是对水泥混凝土有着不小的“破坏力”的，甚至能让那些我们以为坚不可摧的建筑，悄无声息地开始“生病”。

今天咱们就来聊聊，硫化氢是怎么“玩坏”水泥混凝土的，给咱们的城市带来了怎样的“烦恼”。

先说说水泥混凝土吧，咱们每个人都接触过，无论是路面、楼房还是桥梁，水泥混凝土几乎随处可见。

表面看上去是那样坚硬，给人一种永远不倒的感觉。

可殊不知，水泥的坚硬只是表面功夫，真正的“心脏”却容易受到外界环境的侵蚀。

而硫化氢正是这种“潜伏”的危害之一，像个不速之客悄悄潜入，破坏着混凝土的结构。

你要知道，硫化氢可不仅仅是空气中的一种气体。

它一旦进入到水泥的毛细孔里面，和水泥中的成分发生反应后，瞬间就能产生一堆腐蚀性物质。

像是硫酸盐这类的东西，简直是混凝土的天敌。

它们在里面一来一回地反应着，时间一长，水泥的强度就会下降，甚至会开始开裂，坑坑洼洼的，难看得很。

这个过程还是悄无声息的，没人注意到，直到有一天发现建筑有点“不对劲”，这个“隐患”才暴露出来。

你说这是不是让人很懊恼。

有些朋友可能会想：“这硫化氢是怎么进到混凝土里的呢？”说白了，这个气体是自然界的一部分，尤其是在一些工业区域或者垃圾填埋场，硫化氢的浓度就会比较高。

如果周围的空气湿度大，或者是下了场雨，硫化氢就会更容易溶解到水里，进而渗透到水泥混凝土中。

尤其是那些老旧的、长时间暴露在外的混凝土结构，简直成了硫化氢“光顾”的首选对象。

你可以想象，这就好像在你不注意的时候，那个不速之客悄悄地溜进了你的家门，做着损害你的“坏事”。

硫化氢对混凝土的危害，真不是一蹴而就的事。

它不像咱们想的那样，今天来、明天就搞定。

不是的，通常得经过一个相对漫长的时间。

就像是“滴水穿石”，长期的浸泡、反应和积累，最终会导致水泥表面出现裂缝，甚至发生严重的强度退化。

混凝土结构中水泥材料的腐蚀与防护刘振;王琦;田陆飞;石运中;贾丽莉【摘要】水泥混凝土结构因耐久性不良造成过早失效及崩塌破坏的事故时有发生,世界各国为此造成了很大的损失.综述了国内外有关水泥混凝土腐蚀的研究现状,包括腐蚀因素、腐蚀机理、腐蚀过程的研究与分析成果;总结了提高水泥混凝土腐蚀能力的技术措施,如改变水泥熟料矿物组成、添加掺合料、提高密度、表面涂料防护等等.最后,提出了未来的主要研究方向.【期刊名称】《水泥工程》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】6页(P71-75,80)【关键词】硅酸盐水泥;硫酸盐侵蚀;油井水泥;抗腐蚀;耐久性【作者】刘振;王琦;田陆飞;石运中;贾丽莉【作者单位】济南大学材料科学与工程学院,山东,济南,250022;济南大学材料科学与工程学院,山东,济南,250022;济南大学材料科学与工程学院,山东,济南,250022;济南大学材料科学与工程学院,山东,济南,250022;济南大学材料科学与工程学院,山东,济南,250022【正文语种】中文【中图分类】TQ1721824年英国人J.阿斯普丁发明波特兰水泥，于1830年前后波特兰水泥混凝土问世，至今己经有180多年的历史。

由于其原材料来源广泛、制备加工方便、生产成本较低等显著优点，以硅酸盐水泥为胶结材料的混凝土和钢筋混凝土的应用日益增加，已经成为当今世界上使用最多的建筑材料。

世界上混凝土的生产量约为钢产量的10倍，仅我国对水泥混凝土材料的年需求量就达数十亿t[1-2]。

据国家统计局公布，2009年我国的水泥总产量为16.3亿t[3]。

水泥混凝土结构因耐久性不良造成过早失效及崩塌破坏的事故时有发生，世界各国为此付出了沉重的代价。

随着土建工程的历史越来越长，许多已经历时多年的水泥混凝土结构往往易出现水泥混凝土的腐蚀和剥裂等系列耐久性问题[4-5]。

据美国一项调查显示[6]，美国的水泥混凝土基础设施工程总价值约为6万亿美元，每年所需维修费或重建费约为3000亿美元。

浅析H2S气体对井下测试工具的腐蚀特性及对策作者：张珂来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2015年第5期张珂（中海艾普油气测试（天津）有限公司）摘要我国境内的不少油气井中都含有同一种气体，即H2S（硫化氢），它在正常情况下是一种无色的气体，但与水融合后便具有一定的腐蚀性，能够对油井中的测试工具产生一定的腐蚀效果。

本文便以气体H2S 为研究对象，谨慎分析了H2S 此种气体在遇水后对测试工具腐蚀的原理，同时还探究了影响H2S 腐蚀程度的几种因素，从而依据已知信息提出应对H2S 气体对井下测试工具的腐蚀的有效对策。

关键词 H2S 气体测试工具腐蚀原理有效对策从简单的化学层面分析来看，H2S（硫化氢）气体是一种无机化合物，于正常情况下是一种无色气体，浓度较低时常常挟有一种类似臭鸡蛋的气味，浓度高时气味反而消失。

此种气体的化学性质不够稳定，具有易燃的特性，与水相溶之后会呈现出一定的腐蚀性，对于人体有着较大的危害，人吸食后严重的话可能会在短时间内直接死亡，可见其危害性较大。

这种气体在石油气井中存在较多，一般含量处于0.1%以下，不乏有某些地区气井中的含量较高，此处就不一一举例说明。

虽说H2S 气体在油气井中广泛存在，但是它对于测试施工却具有一定的阻碍性，常常会严重腐蚀测试工具甚至造成工具断裂，无疑成了测试工作的一大阻碍因素。

1 H2S 气体腐蚀井下测试工具的原理分析H2S 气体之所以会对井下测试工具产生腐蚀，其中最为关键的原因就是H2S 气体和水溶解后呈现弱酸性，进而具备了腐蚀特性，那么油气井中怎么会含有水分呢？通常情况下，压井液中或多或少都具有一些水分，液化之后形成可以流动的水，为H2S 气体提供了溶解环境。

据笔者研究发现，H2S 气体腐蚀井下测试工具主要有以下两种形式：1.1 化学腐蚀测试工具一般都由金属组成，或是合成金属、或是纯种金属，其中难免会存在一些铁离子，这正为H2S 与水融合后的物质提供了化学反应对象，从而产生了如下电化学反应：xFe+yH2S=FeXSy+yH2值得注意的是，反应之后生成的FeXSy 是一种十分蓬松的物质，使得测试工具的表面凹凸不平，强度有所降低。

油气井钻井作业硫化氢腐蚀与防护作者：徐宜山刘梅来源：《科学与财富》2011年第08期[摘要] 含硫油气井钻井开发过程中，由于湿硫化氢的出现，常常会出现钻杆、套管、钻井设备、钻井仪器等腐蚀和损坏。

对钻井过程中硫化氢来源、腐蚀机理、影响因素及防腐措施作了一定的论述。

[关键词] 油气井硫化氢腐蚀防护在油气田开发过程中，硫化氢（H2S）的存在不仅严重威胁着人们的生命安全，而且还会对作业设备、工具造成严重的腐蚀破坏，造成井下管柱突然段落、地面管汇和仪表爆破、井口装置失灵，甚至发生严重的井喷失控或火灾。

研究湿硫化氢环境下钻具腐蚀机理与防护措施意义重大，可为我国高含硫气田的开发提供指导和借鉴。

1、H2S腐蚀环境1.1湿H2S环境的定义有关湿硫化氢环境的定义，在国际上比较权威的规定是由美国腐蚀工程师协会（NACE）提出的。

在NACE的MR0175-2002中提出以酸性气体体系和酸性多相流体系2种情况来细分：①在酸性气体体系中，气体总压≥0.4MPa，并且H2S分压>0.0003MPa。

②酸性多相流体系中，若气体总压≥1.8MPa，并且H2S分压>0.0003MPa；若气体总压0.07MPa或气相H2S含量超过15%。

1.2油气井钻井作业中H2S来源（1）热作用于油气层时，油气中有机硫化物分解，产生硫化氢。

一般硫化氢含量随地层埋深增加而增大。

如井深2600米，硫化氢含量在0.1%—0.5%之间，而井深超过2600米或更深，则硫化氢将超过2~23%，地层温度超过200~250℃，热力学作用将加剧而产生大量硫化氢。

（2）油气中的烃类、有机质与储集层水中的硫酸盐经高温还原作用而产生硫化氢。

（3）通过地层裂缝等通道，下部地层中硫酸盐层的硫化氢上窜而来。

（4）钻井液中某些处理剂高温热分解及钻井液中细菌的作用都可能产生硫化氢。

另外含硫化物的丝扣油高温下也可能产生硫化氢。

1.3H2S对钻井的危害H2S对钻井的危害主要体现在:①剧毒气体，损害人体健康甚至危及生命。

高温下H2S气体腐蚀水泥石机理研究周仕明马开华初永涛谭春勤汪晓静（中国石化石油勘探开发研究院德州石油钻井研究所,山东德州 253005）摘要：海相天然气藏中经常含有浓度较高的H2S气体，普光气田的天然气中H2S含量达到15％。

H2S气体的腐蚀性强，对水泥环的腐蚀主要表现在湿环境下的酸性腐蚀。

实验分析了在14MPa分压，95℃、130℃和150℃湿环境下，H2S气体对水泥石腐蚀的腐蚀规律。

分析对比腐蚀前后水泥试块的抗压强度、渗透率、矿物组成和微观结构。

研究认为在中低温区H2S 腐蚀水泥石的主要产物是CaSO4〃2H2O（生石膏）和AFT(钙矾石)，在高温区H2S腐蚀水泥石的主要产物是CaSO4和莫莱石和不定形SiO2。

腐蚀后的水泥试块强度降低，渗透率升高。

在中低温区水泥试块膨胀开裂严重，在高温区稍好。

H2S的腐蚀程度随分压的增大而增加。

添加胶乳可有效降低水泥石的开裂。

关键词：硫化氢腐蚀水泥石Abstract: Nature Gas Usually contains high concentration H2S, such as H2S concentration of Puguang gas field is 15%. As a kind of strongly corroding material, H2S can corrode cement stone in wet environment. Corrosion mechanism of H2S to oil cement stone in wet condition and 14MPa H2S pressure and separately 95℃and 130℃and 150℃environments was introduced by study compressive strength and permeability and reaction products and micro structure of the stone before and after corrosion. The main corrosion product is CaSO4·2H2O and AFT on middle temperature ，and on high temperature the corrosion product is CaSO4. Cracks and inflation appear obviously on cement stone After corrosion which cause decrease ofcompressive strength of cement stone and increase of permeability comparably. Corrosion degree deteriorates with increase of H2S pressure. Latex can reduce cracks ofcement stone under corroded environment.引言硫化氢是非常危险的有毒物质,气态溶于水和潮气。

油田硫化氢腐蚀机理及防护的研究现状及进展【摘要】油田硫化氢的腐蚀不仅对人们的安全造成威胁和损害，而且开发的过程中，亦会对管道、各种油田开采以及地面造成相当程度的破坏，从而导致一些安全事故的发生，因此，有必要加强对油田硫化氢腐蚀机理及防护的研究。

【关键词】油田硫化氢，腐蚀机理，防护，现状，发展一、前言油田硫化氢的腐蚀已经对人们的生活造成了一定程度的破坏，如何对油田进行安全且合理的开采，已成为专业人士所重视的课题。

二、油田硫化氢腐蚀概况油气井开发过程中，从钻杆到套管、油管、井口装置、井下工具、输气管道，都存在不同情况的腐蚀。

研究如何安全高效地防止硫化氢腐蚀成为勘探和开发硫化氢气藏的一个重要课题。

1.对金属的腐蚀在绝大多数油田井腐蚀中，产出液含水量及其组成对腐蚀起着决定性作用。

油田开发初期含水率较低，腐蚀并不严重。

但随着含水率的升高，井下管柱的腐蚀变得日益严重。

2.对水泥环的腐蚀硫化氢能破坏水泥石的所有成分，水泥石所有水化产物都呈碱性，硫化氢与水泥石水化产物反应生成CaS、FeS、Al2S3，硫化氢含量大时生成Ca（HS）2，其中FeS、Al2S3等是没有胶结性的物质。

如果水泥环耐硫化氢腐蚀，则可以阻挡硫化氢对套管的腐蚀。

而溶于潮气中的硫化氢腐蚀性更强。

三、防硫化氢完井工艺现状1.选择耐腐蚀材质井下管柱、井下工具以及井口装置,是油井生产的关键设备,若出现腐蚀破坏会危害油井安全生产,不同腐蚀介质对不同材质的腐蚀程度存在很大差异,为了延长设备的使用寿命,保证生产和作业安全,节约成本,需要合理选择材质。

井口装置、井下工具及完井工具配套设备的材质选用抗硫材质；油套管可选用防硫或既抗硫化氢又抗CO2腐蚀的管材或内衬油管；井下油管柱包括入井工具的连接,丝扣宜采用金属对金属密封扣。

主要还是应根据油井腐蚀环境,确定合适的管材。

但在耐腐蚀的材质选择上还存在一些不足。

井口装置、井下工具及完井工具配套设备的材质选用抗硫材质,如使用35CrMo、13Cr、AISI4140(18-22Cr)等或合金钢;油套管可选用防硫或既抗H2S又抗CO2腐蚀的管材或内衬油管,在管柱结构上,为保证井口安全、减缓套管、油管的腐蚀,一般多采用了封隔器完井。

高温下H2S气体腐蚀水泥石机理研究马开华;周仕明;初永涛;谭春勤;汪晓静【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2008(036)006【摘要】海相天然气气藏中多舍有浓度较高的硫化氢气体,普光气田天然气中H2S 含量达到15%,在湿环境下,H2S对水泥环的腐蚀性强.通过实验分析了H2S分压14 MPa,95、130和150℃湿环境下,H2S对水泥石的腐蚀规律;对比了腐蚀前后水泥试块的抗压强度、渗透率、矿物组成和微观结构.研究认为:在中低温区H2S腐蚀水泥石的主要产物是CaSO4·2H2O和AFt(钙矾石);在高温区H2S腐蚀水泥石的主要产物是CaS()4、莫莱石和不定形SiO2;腐蚀后的水泥试块强度降低,渗透率升高;在中低温区水泥石试块膨胀开裂严重,在高温区开裂程度较低;H2S的腐蚀程度随分压的增大而增加;添加胶乳可有效降低水泥石的开裂.【总页数】5页(P4-8)【作者】马开华;周仕明;初永涛;谭春勤;汪晓静【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院,德州石油钻井研究所,山东,德州,253005;中国石化石油勘探开发研究院,德州石油钻井研究所,山东,德州,253005;中国石化石油勘探开发研究院,德州石油钻井研究所,山东,德州,253005;中国石化石油勘探开发研究院,德州石油钻井研究所,山东,德州,253005;中国石化石油勘探开发研究院,德州石油钻井研究所,山东,德州,253005【正文语种】中文【中图分类】TE256+.9【相关文献】1.水泥石抗盐防CO2/H2S腐蚀研究 [J], 徐璧华;宋茂林;李霜;谢应权2.水泥石防CO2、H2S腐蚀性能的室内研究 [J], 万伟;陈大钧3.油气田高含H2S、CO2和Cl-环境下压力容器腐蚀机理研究进展 [J], 郭志军;陈东风;李亚军;李循迹;宣培传;毛仲强;谢申4.高H2S气体环境下固井水泥石防护技术研究 [J], 赵启阳;张成金;严海兵5.水泥石防H2S/CO2腐蚀机理及防治措施 [J], 岳家平;武治强;王晓亮;黄伟;杨晓榕;赵强;张敏;文华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

采油一厂管道腐蚀隐患分级
管道腐蚀是指输送液体的管道因化学反应或其他原因发生腐蚀
而导致管道的老化，是石油化工行业中经常遇到的问题之一。

依据管道腐蚀机理的不同，管道腐蚀可以分为以下几种类型：
1. 吸氧腐蚀：石油及其产品中常含有一定的水分，还溶解有氧气，水中分子氧的腐蚀作用是通过阴极上耗氧反应进行的。

2. 二氧化硫腐蚀：由于输送的物料常常含有硫使得管线内含硫
物将积累变多，而管线底部积水中的二氧化硫对钢管可发生酸的再生循环反应。

先由二氧化硫、氧气、铁反应生成硫酸亚铁，然后硫酸亚铁水解成氧化物和游离酸，游离酸又加速铁的腐蚀，生成新的硫酸亚铁，硫酸亚铁再水解，如此反复循环加速了对管线底部的腐蚀；
3. 硫化氢腐蚀：石油常常含有大量的硫化氢，硫化氢气体本身
基本上并不对管道造成腐蚀，然而当其遇到管线中的水分形成溶液后，便会电离出氢离子对管道进行腐蚀，同时，硫化氢溶液还会被氧化形成硫酸，加剧对管道的腐蚀；
4. 二氧化碳腐蚀：大气降水中含有二氧化碳，二氧化碳溶于水
后形成碳酸，碳酸中的酸性对管道具有腐蚀性，由于多数管道为钢铁材质，钢铁是铁碳合金，铁和碳都能导电，而在相对活动性强的铁和相对活动性弱的碳之间形成了原电池，在此作用下腐蚀反应速度加快，上述多种腐蚀效应都能因此加速进行；
5. 细菌腐蚀：管道内存在多种细菌，细菌可以代谢盐类物质，
使得管道的铁被腐蚀。