油井的腐蚀及防护
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油田地面管线腐蚀穿孔原因分析与处理方法摘要:由于我国石油产业的迅速发展,地下油气管道已被越来越多地用于贮存运输。
但是,由于长期的服役以及外部环境的腐蚀,导致了地下管道存在着许多问题,在这些情况下,管道的腐蚀、穿孔尤为严重。
这些现象不但会给油田的正常开采带来很大的影响,也会给周围的环境带来很大的负面影响。
为此,从腐蚀、穿孔等角度,对管道故障产生的原因进行了分析,并提出了切实可行的解决方案。
关键词:油田地面管线;腐蚀穿孔原因分析;处理方法引言腐蚀是一种物质由于受到环境的影响而引起的破坏。
对于石油工程来说,管线腐蚀是一个由来已久的问题,会影响到其的正常运行,如果对机电安装项目的管理与控制工作不重视,这将导致巨大的资源浪费,带来巨大的经济损失。
在油田生产中,如何降低地表管道的穿孔腐蚀是一个十分重要的课题。
在实际操作中,为了有效地降低腐蚀时间,必须增强对这一问题成因的认识,并据此制订出相应的预防措施,因此,应加强对引起地下管线腐蚀的主控因素的把握,研究出降低地下管线腐蚀的对策,以提高油田的经济效益。
一、油田地面管线穿孔腐蚀类型(一)电化学腐蚀这种腐蚀现象多发生在地面管道中,具有腐蚀性,由此造成的管线腐蚀,在油田开采过程中,会产生大量的废水,每天的废水量很大,占到了油田中的85%,因此,油田废水是管道中共同的组成成分。
而且,污水的成分比较复杂,里面包含了很多的化学物质和溶解性气体,此外,还会出现具有强烈腐蚀性的硫化物,从而加剧了输油管线的内部腐蚀问题。
(二)微生物腐蚀油井中的氯离子含量很高,特别是在靠近海洋的近海油田,使土壤含盐量很高,含盐量很高,主要是氯化物,将会造成地面管道的腐蚀状况。
在一些油气田中,管道电阻率很低,在海岸附近的油气田中,每一套电阻率仅为25欧姆,可以看出,相对于一些陆上油田,由于土壤具有极强的腐蚀性,所以这种管道在土壤中会受到更大的腐蚀。
(三)流体冲刷腐蚀石油管线中的污水具有高流速,且含有从油田开采出来的流体,流体具有盐分难溶性、含大量泥沙等特点,在输送过程中会对管线产生一定的破坏。
油井的腐蚀原因与防护措施研究摘要:随着油田的持续开发,油井综合含水逐年上升,目前采油厂处于高含水开发生产阶段,综合含水达到94.3%。
由于后期含水上升,同时受高矿化度、管杆材质等综合因素影响,油井腐蚀现象日趋严重。
油井腐蚀是指井下金属设备与产出液直接接触形成腐蚀电池而产生的腐蚀现象,能够造成管漏、杆断、泵漏而躺井。
随着油管配套的完善,井筒腐蚀问题逐步向抽油杆与抽油泵上转移,其中腐蚀杆断的井数和比例都逐年升高。
油井腐蚀现象是多因素交互作用下的结果,因此,对其形成的原因、腐蚀的程度及防腐的措施进行全方位的把控相当困难。
因此加强油井的腐蚀原因与防护措施研究至关重要。
关键词:油井;腐蚀;机理分析;防腐措施1油井腐蚀研究现状腐蚀是材料与环境反应引起的材料破坏与变质,它存在于各行各业,引起经济损失也是引人注目的。
腐蚀是造成石油工业中金属设备的主要原因之一,它加剧了设备及管道的损坏和人员伤亡,造成了石油生产中停工、停产和跑、冒、滴、漏等事故;并且污染环境,损害人民健康;导致产品流失,增加了石油产品的成本,有的已影响正常的石油生产。
我国很早便开始着手对油气田井下油管的腐蚀展开研究,主要包括腐蚀的环境、影响因素及防腐措施等几个方面。
王明辉等人通过室内实验,针对某油井中的套管在H2S与CO2共存条件下的腐蚀情况开展了研究,精确评估了管材的使用寿命。
贺海军等人结合灰色关联法,对油井套管开展了防腐模拟评价室内实验,通过定量分析管材的安全服役寿命对其进行了优选。
赵健等人提出了深层油井管材阴极保护计算公式,通过计算和推导得出,在一定的误差范围内,这种计算方法能够为深层油井管材保护提供可靠的数据,具有一定的实用性和可靠性。
当前,我国对不同储层物性油田的腐蚀问题进行了大量的研究,在防腐技术方面已相当成熟,当然,这只是油井防腐万里长征的第一步,要想真正意义上把油井防腐工作搞扎实,必须对其腐蚀的影响因素、腐蚀环境、形成原因及腐蚀监控等相关工艺技术进行更深人的分析和研究。
浅析化工设备腐蚀的原因及防护化工设备腐蚀是指在化工生产过程中,设备表面与介质之间发生物理或化学反应,导致设备损坏或性能下降的现象。
化工设备腐蚀的原因主要包括介质腐蚀性、材料选择不当以及操作条件不恰当等。
为了有效降低腐蚀对设备的影响,需要采取相应的防护措施。
一、介质腐蚀性化工生产过程中,存在各种腐蚀性介质,如强酸、强碱、氧化剂、氯化物等。
这些介质能引起金属的直接化学腐蚀,导致设备的腐蚀失效。
对于腐蚀性介质,需要选用适当的材料,并进行相应的防护处理。
针对腐蚀性介质,通常采用以下几种方式进行防护:1.选用耐蚀材料:根据介质的腐蚀性质,选择具有较好耐蚀性能的材料,如不锈钢、镍基合金、塑料等。
这些材料具有较高的耐腐蚀性,能够有效地抵抗腐蚀介质的侵蚀。
2.涂层保护:在设备表面涂上一层对介质有较好抵抗性的涂料,形成保护膜,以阻挡腐蚀介质的进一步侵蚀。
常用的涂层有橡胶涂层、陶瓷涂层、环氧涂层等。
3.衬里材料:对于腐蚀性介质较为强烈的设备,可以在内壁衬上一层抗蚀材料,形成防腐层,以保护设备不被介质腐蚀。
常用的衬里材料有橡胶、塑料、陶瓷等。
4.控制介质浓度和温度:控制介质的浓度和温度,避免过高的浓度和温度对设备造成腐蚀,是一种有效的防护措施。
二、材料选择不当化工设备的材料选择不当,也是造成腐蚀的重要原因。
材料的选择需根据介质的腐蚀性质以及工艺要求进行合理选择。
如果材料的耐蚀性能不匹配工艺要求,容易导致设备受腐蚀而失效。
材料选择不当的主要原因有以下几点:1.未对介质进行全面的腐蚀性评估:在选用材料之前,需要对介质的腐蚀性质进行全面的评估,包括腐蚀程度、腐蚀速率等。
只有了解介质的腐蚀性质,才能选择适合的材料。
2.忽略材料的焊接性能:很多材料在焊接过程中容易发生浸渍、应力腐蚀等问题,导致焊接部位易受腐蚀。
在选材时,需要综合考虑材料的焊接性能,选择有良好焊接性能的材料。
3.忽略材料的可加工性:一些材料的加工性能较差,容易导致处理不当而引起腐蚀问题。
浅谈油田管道腐蚀及防腐应对措施随着石油工业的迅速发展,埋设在地下的油、气、水管道等日益增多。
地埋管道会因为土壤腐蚀形成管线设备穿孔,从而造成油、气、水的跑、冒、滴、露。
这不仅造成直接经济损失,而且可能引起爆炸、起火、环境污染等,产生巨大的经济损失。
本文对管道腐蚀危害做了简要说明,并结合日常生产中管道腐蚀的情况,对其腐蚀机理做了进一步的阐述。
结合腐蚀机理提出防腐应对措施,并进一步介绍了新型防腐技术,为今后油田管道设备防腐工作提供了一定的工作方向。
标签:腐蚀;腐蚀危害;腐蚀机理;防腐措施一、石油管道腐蚀的危害我们把石油生产过程中原油采出液、伴生气等介质在集输过程中对油井油套管、油站内、回注管网等金属管线、设备、容器等形成的内腐蚀以及由于环境,例如土壤、空气、水分等造成的外腐蚀统称为油气集输系统腐蚀。
油气集输系统腐蚀中的内腐蚀一般占据腐蚀伤害的主要地位。
针对腐蚀研究,在整个生产系统中,不同的位置及生产环节其所发生的的腐蚀也有所不同,并且腐蚀特征及腐蚀影响因素也有所不同。
因此防腐工作是油田生产中的重要措施。
据不完全统计截止目前,我国输油管道在近20年的时间里,共发生大小事故628起,其中包括线上辅助设备故障190 起,其它自然灾害70 起,有368 起属管体本身的事故。
根据近年的调查发现:影响管线寿命和安全性的因素中,腐蚀占36.4%,机械和焊缝损伤占14.4%,操作失误占35.0%,第三方破坏占14.2%.因此,腐蝕是事故的主要原因。
[1]二、管道腐蚀的机理理论(1)土壤腐蚀土壤腐蚀是电化学腐蚀的一种,土壤的组成比较复杂,其多为复杂混合物组成。
并且土壤颗粒中充满了空气、水及各类盐从而使土壤具有电解质的特征,根据土壤腐蚀机理,我们将土壤腐蚀电池大致分为两类:第一种为微电池腐蚀,也就是我们常说的均匀腐蚀。
均匀腐蚀是因为微阳极与微阴极十分接近,这样的距离在腐蚀过程中不依赖土壤的电阻率,只是由微阳极与微阴极决定电极过程。
[收稿日期]2008208205 [作者简介]吕瑞典(19562),男,1982年大学毕业,教授,现从事石油矿场机械的教学和科研工作。
油气田腐蚀防护技术综述 吕瑞典,薛有祥 (西南石油大学,四川成都610500)[摘要]通过查阅大量油气田腐蚀防护相关文献,总结归纳了油气田经常使用的腐蚀防护技术,简要介绍了一些防腐新技术,并对油气田的腐蚀防护提出了些许建议,旨在提高油田腐蚀防护水平,加强腐蚀防护研究与应用,为安全生产提供一个强有力的支撑。
[关键词]油气田;腐蚀防护;防腐技术;技术研究;井下设备[中图分类号]TE980[文献标识码]A [文章编号]100029752(2008)05203672031 油气田腐蚀防护油气田腐蚀往往造成重大的经济损失、人员伤亡和环境污染等灾难性后果,1969年英国Hoar 报告报道,英国每年因腐蚀造成的经济损失估计不少于23165亿英镑[1]。
我国对腐蚀损失统计表明,腐蚀造成的损失占国民经济的3%,对石油石化行业约在6%左右[2]。
据国外权威机构估计,如果腐蚀技术能够得到充分应用,腐蚀损失的30%~40%是可以挽回的[1]。
由此可见,提高腐蚀防护技术,加强腐蚀防护的研究与应用,不仅为安全生产提供一个强有力的支撑,而且给石油工业带来巨大的经济效益。
笔者通过总结,归纳出了目前油气田应用的7种主要腐蚀防护技术,并对油气田如何采用腐蚀防护措施提出拙见。
2 腐蚀防护技术在油气田的应用油气田腐蚀类型众多,腐蚀状况严峻。
其腐蚀有3个显著的特点:气、水、烃、固共存的多相流腐蚀介质;高温或高压环境;H 2S 、CO 2、O 2、Cl -和水为最主要的腐蚀介质。
现场一般采用如下7种腐蚀防护措施。
211 正确选材根据油气田实际腐蚀因素,正确选材对降低事故发生,提高工作效率意义重大。
如长庆油田[3]针对油井油管腐蚀穿孔断裂十分严重的状况,选用了高Cr 、Mo 低S 、P 耐腐蚀合金油套管,以提高井下管柱的抗蚀能力。
Value Engineering 在Kuhn-Tucker 最优性条件下,拉格朗日乘子为1,则个人理性约束的等号成立。
因此个人理性约束可以改写成(4):代理人的激励相容约束是指代理人执行此合约的收益要大于此种情况下采取任何策略的收益,符合其收益最大化的预期目标。
激励相容约束可以表示为:max a∏L =S (r )(1-R a )(1-P ′)-R a vVk-(1-R a )P ′v[Vk-(1-b )V ′]-C (a )(6)对(6)求一阶、二阶导数,因为二阶导数小于零,因此,(6)可以改写为(5):由(4)和(5)得到:R a C ,X=-μ(1-P ′)-vVk (1+r )(1-P ′)-(1-b )P ′vV ′<0(7)a=S (r )(1-P ′)-P ′v[Vk-(1-b )V ′]C (1+r 0)lnP ′+1(1+r 0)lnR (8)将(8)带入(3)并化简得到:max a ,S (r )∏B =[Vk (1+r )-S (r )]1-C ∏∏(1-P ′)+C vVk+1-C ∏∏P ′{(1-b )V ′+v[Vk-(1-b )V ′]}(9)2不同合约下模型的求解当前银行提供三种合约供物流企业选择,三种合约对应了三种合作方式:一是雇佣关系,提供固定费用合约;二是合作关系,提供分成合约;三是授信关系,提供固定租金合约。
下面将针对三种不同合约的参数关系求解出银行最优激励函数,并且计算出最优激励合约下的物流企业努力水平。
2.1固定费用合约下的求解结果固定费用合约下,银行支付给物流企业固定费用而拥有剩余,物流企业只负责质押货物的仓储,收取固定仓储费用。
此时μ≠0,v=0,X=-μ(1-P ′)max μ∏B =Vk (1+r )-(1-P ′)+P ′(1-b)V ′-C -μ(1-P ′)+Vk (1+r C +C P ′(1-b )V ≠′1(10)对收益函数求一阶、二阶导数,因为二阶导数小于零,使目标函数存在最大值的条件是一阶导数等于零,解得μ*=姨,a *=μ*(1-P ′)0+10 2.2分成合约下的求解结果分成合约下,银行和物流企业之间对收益与风险按比例分享,物流企业除仓储职能外还需要提供信息服务等监管职能,按比例提成并承担相应风险。
油水井腐蚀原因分析及防护随着我国经济的发展,对石油的需求量也越来越大,使得我国的石油行业面临越来越大的压力和挑战。
石油公司不断研发石油开采技术,增加石油的开采量。
目前,我国的石油开采技术在国际上已经属于领先的地步,但是,开采技术仍然存在不足之处,需要进行改进。
本文主要介绍了石油开采中油水井腐蚀的原因以及一些防护措施。
标签:石油开采;油水井;腐蚀原因;防护措施前言油水井即是依靠油机和井下有杆泵将油从地表才到地面的油井。
油水井在使用过程中会逐渐地堆积水垢,又由于油井的工作环境复杂恶劣。
油井中的水垢会越积越多,最后形成腐蚀,腐蚀后会在井管上留下垢物。
当油井遭到腐蚀后,会影响油井的使用效果,降低开采效率,以及油田的经济效益。
所以针对油水井的腐蚀,应该采取合理有效的防护措施,使油水井免遭腐蚀侵蚀,从而可以延长油水井的使用寿命,提高油水井的开采效率,增加经济效益。
要想找到合适的防护措施,首先必须找到油水井腐蚀的原因,从而根据油水井腐蚀的原因找到相应的防护措施,才能使油水井免受腐蚀。
1、油水井的腐蚀现象通过对油水井腐蚀现象进行研究可以得出油水井腐蚀的原因。
目前,从我国已经腐蚀的油水井井下的腐蚀现象中发现油水井腐蚀的现象最为严重。
油水井的腐蚀情况主要有以下几种,油管抽油杆遭到腐蚀,严重者还会断裂,使石油开采工作难以进行。
套管上腐蚀物卡泵,影响油水井的使用效果,还有一种就是套管穿孔。
据相关考察资料发现油水井的井管随着井下的深度增加腐蚀程度也在逐渐增加。
当深度超过3000米,油井井管的内壁上几乎都是垢物,几乎快完全堵塞了井管。
井管中的腐蚀物主要是铁的氧化物。
垢物在井管上给油田的开采带来了困难,不但降低了油田开采的效率,还会浪費能量,增加成本。
而且还会损失油水井自身,更换油水井的井管不仅浪费时间依然会增加成本。
2、油水井的腐蚀原因油水井的腐蚀原因从腐蚀的现象中可以看出,也可以从腐蚀物的化学成分中分析出来。
油水井的腐蚀原因主要有以下几个方面。