二氧化碳腐蚀机理及某气田防腐措施毕业论文(4)

对于气田开发的整体过程来说，开发初期采取相应的防腐措施是必要的，但是采取的防腐措施现场效果如何则需要实际的监测。某气田气田采取多样的CO2防腐措施，但是在生产中缺乏必要的现场监测机制，致使使用的防腐措施防腐效果难以评价，导致后续的气田建设缺乏必要的现场依据。

通过对天然气介质的腐蚀速度、温度、压力、流速、CO2的含量、PH值、离子组成、总矿化度等的监测分析，可以为系统评价腐蚀因素、防腐蚀技术措施的选择提供数据基础。通过实施监测，能系统的了解某气田气田的气井系统、集输系统介质动态的腐蚀状况、腐蚀特点以及腐蚀因素的初步判断，为防腐措施的选择提供科学的决策依据。

③、高压气井的冲蚀现象严重，加速了CO2腐蚀。

冲蚀是由于水等流体的作用或流体中所携带的固体作用所导致的材料磨损。在油气田开发中，固体通常指的是地层砂、裂缝支撑剂或者是盐。

壳牌公司和埃克森公司的相关专家指出在高速气井中进行中进行有效防腐管理时适用的三条原则：

a、油气井中金属损失主要是腐蚀作用，通常是CO2腐蚀造成的，因此，结论是采用用防腐合金来消除。

b、在流速为79m/s的实验中，流体冲蚀没有发生，在流速更高的情况下的实验没有做过。因此，在高压气井中，流速低于79m/s时，结论是如果没有固体就没有冲蚀。规则就是“没有固体，没有冲蚀”。

c、冲蚀不会发生在直管中，因为固体颗粒不会影响管壁，所以如果金属损失发生在直管中，则必定是腐蚀造成的。

2、针对问题提出的建议

①、针对不同阶段采取不同的防腐措施。

针对该气田的气质特征，我们需要注意的是，腐蚀需要分为两个阶段分析，一是开发初期，井筒及管道内仅存少量的凝析水，此时CO2腐蚀程度应该小于室内实验结果；二是当底水窜入井筒及管道后，将加剧腐蚀，此时的腐蚀程度不可忽视，特别是CO2往往是以坑蚀的形式对油管腐蚀，腐蚀程度很难预测。所以在气田开发前期，应加强防腐措施效果数据的采集，为气田开发后期的安全生产积累必要的数据和经验。

②、加强对采用DD级材质工艺管线的安全监测。

基于某井采气树CO2腐蚀穿孔引发刺漏事故以及某气田CO2腐蚀造成的内漏、刺漏情况，已在实践中证明DD级材质不能满足目前气田气井的实际工况。针对现有的气井材质状况，需加强采用DD级材质采气树的安全监测，以避免CO2腐蚀造成的安全事故。

③、建议设点定期对现有的CO2防腐措施及影响因素进行监测。

建议定点定期对天然气介质的腐蚀速度、温度、压力、流速、CO2的含量、PH值、离子组成、总矿化度等的监测分析，定期对天然气组分、凝析水成分及气田水含量进行分析，根据分析结果及时调整防腐方案。

推荐采用常用的四种腐蚀检测方法：挂试片法、液体铁离子浓度测定法、内径卡尺法、X光检测法。

建议根据气井的CO2的性能特点，制定合理、科学的腐蚀监测周期，掌握管材腐蚀情况，及时调整防腐方案，若不能保障安全生产，及时更换管材。

选取监测点时应选取含水相较高、腐蚀较为严重的部位，并且应选取便于

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带压开孔及试片取放操作的部位监测。建议在气井、井筒、油套管、输气管道、天然气处理装置等合适的部位设置监测点。

④、气田气井慎用涂层油管，建议油套环空采用防腐隔离液。

采用涂层油管方法：考虑到气密闭丝扣金属密封面不能喷涂涂料，以保证良好的气密闭性能，因此，油管密封端面附近的防腐问题不能得到很好的解决，特别是对于要求单井寿命达到25年的生产管柱，采用涂层油管方法具有一定的风险。

油套环空采用防腐隔离液的措施是油套管保护的有效措施。环空保护液能够保护环空内接触到的生产套管、油管、井下工具及井口装置等不受腐蚀破坏，有利于延长油气井的寿命；并且环空保护液能够平衡封隔器上下压力，有利于封隔器工作稳定，有利于油管柱的稳定。在选取环空保护液时需要考虑以下因素：合理的密度、有效的周期性、材质。

⑤、加强各方沟通，对二厂建设采用的L415管材选取合适的缓蚀剂。 对于该气田这样的高压高产天然气井，需慎用通常的加缓蚀剂方法防腐。但是基于二厂的生产需求和投资的经济性，二厂的湿气管道将采用具有较高强度、良好焊接性能及韧性、性价比高的L415 管材，因此需加入适合该气田生产现状的缓蚀剂加强防腐。

由于缓蚀剂对于服役条件下的缓蚀效果不但需预先在实验室作评价，而且必须在现场运行初期进行验证，所以建议加强各方沟通，根据天然气组分、管道内温度、压力等参数变化，以及现有设备管材的腐蚀现状，及时与产品研制单位沟通协调，研制具有针对性的防腐、缓蚀剂。

九、结论

实际上在油气井井下和地面设备中，以上的各种因素都可能同时存在，又可能相互影响。特别是在井下，由于从井底到井口过程中，温度、压力及水的凝结情况等都随井深发生变化，如地层水中金属或非金属离子含量变化会对腐蚀产生影响，因此，井下的CO2腐蚀情况是错综复杂的， 难以用单项因素影响来进行分析。

另外，在油气田开发过程中， 不可避免地要遇到多相流和湿酸性气体环境的问题。因此，除了应考虑单相流中的诸多因素外，还必须考虑水湿性、水合物等对管材的影响。

实际上，CO2 腐蚀往往表现为全面腐蚀和典型的沉积物下方的局部腐蚀共同出现。CO2 腐蚀受许多因素的影响，包括环境、物理和冶金因素，各因素都交互影响。作为目前我国储量最大、特高丰度的大型整装优质气田，某气田气田应针对其无H2S、含CO2、高Cl-的气质条件和特征，采取符合该气田特性和经济效益的防腐措施。

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参考文献： 1、

孙龙德，《全国盆地凝析气田开发》，北京，石油工业出版社，2003。

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李鹤林、路民旭，《腐蚀科学与防腐工程技术新进展》， 北京，化学工业出版社，1999。

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致谢

本论文的完成十分感谢——作业区经理、副经理的指导和帮助，同时感谢作业区总工程师及生产办主任的无私辅导、还有作业区其他师傅、职工的提点。论文主要是在总结前人经验的基础上分析问题，提出的观点还很幼稚，但其毕竟是自己对CO2腐蚀问题的认识和总结，因此恳请毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

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