油气开发中CO2腐蚀及其缓蚀剂的选用

《油气开发中CO2腐蚀及其缓蚀剂的选用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第31卷第1期应　用　化　工Vol.31No.12002年2月AppliedChemicalIndustryFeb.2002油气开发中CO2腐蚀及其缓蚀剂的选用颜红侠,张秋禹,张军平,卫粉艳(西北工业大学化学工程系,陕西西安710072)摘　要:介绍了CO2的腐蚀机理及其影响因素、我国CO2缓蚀剂近期的研究状况以及选用原则,并提出了研究CO2腐蚀及其缓蚀剂应注意的几个问题。关键词:缓蚀剂;CO2腐蚀;腐蚀机理中图分类号:TQ17213　　文献标识码:A　　文章编号:1671-3206(2002)01-0007-05CO2常作为天然气或石油伴生气的

2、组分存在于1CO2的腐蚀机理及其影响因素油气中。另外,采用CO2来提高石油采收率也可将CO2带入原油集输系统。因此,油气工业中广泛存111CO2的腐蚀机理在CO2的腐蚀问题。随着高CO2油气田的相继开发,各国对CO2产一般认为,干燥的CO2对钢铁没有腐蚀,但在生的严重腐蚀破坏、主要的影响因素及其破坏机理潮湿的环境下或溶于水后,它对钢铁的腐蚀比盐酸和腐蚀防护措施等进行了广泛的研究[3～7]。目前,[1]还严重,可引起石油天然气管道和设备早期腐一致认为钢铁在CO2水溶液中的腐蚀,其基本过程蚀,并造成严重的后果。美国的LittleCreek油田实可表示

3、如下:施CO2驱矿场试验期间,没有采用任何抑制CO2腐腐蚀的阳极反应:蚀的措施,不到五个月的时间,采油井油管壁就被蚀Fe+H2OFe(OH)(ad)+H++e[2]穿,腐蚀速率高达1217mm/a。在我国川东地区Fe(OH)+(ad)Fe(OH)+e一些气田的石炭系气藏中,CO2分压高达014MPa++2+Fe(OH)+HFe+H2O～016MPa,南海崖1321气田天然气中CO含量约关于腐蚀的阴极反应,主要有两种观点:为10%,胜利油田的气田中CO2含量大于12%,华11111　非催化的氢离子阴极还原反应北油田潜山构造中伴生气的CO2高达42%

4、,使低碳CO2+H2OH2CO3钢的腐蚀速率为3mm/a～6mm/a,甚至可达7+-H2CO3H+HCO3mm/a。另外,大量的CO2与油气井产出水中的钙、-+2-HCO3H+CO3镁和钡等离子生成碳酸盐与腐蚀产物FeCO3一起+(1)当pH<4时,H3O+eH(ad)+H2O沉积在井壁和设备的表面,缩小井管和设备的有效(2)当4

5、在油气井进入CO2(sol)CO2(ad)生产开发后期,CO2及产水量增大,使CO2腐蚀遍CO2(ad)+H2OH2CO3(ad)及从井下到井上的各种采集输送管道与设备。因-此,研究CO2腐蚀及其防护抑制技术具有重要的意H2CO3(ad)+eH(ad)+HCO3(ad)+义。H3O(ad)+eH(ad)+H2O-+HCO3(ad)+H3OH2CO3(ad)+H2O收稿日期:2001212220作者简介:颜红侠(1967-),女,陕西合阳人,西北工业大学讲师,硕士,主要从事油田化学品及功能高分子材料方面的研究,电话:(029)8495304。©19

6、94-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　应用化工　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第831卷式中　下标ad和sol分别代表吸附在钢铁表面的和该式只能用来估算没有膜的裸钢最坏情况下的腐蚀溶液中的粒子。速度,而不能反映出流动状态、合金元素等腐蚀速度关于高温高压下CO2的腐蚀机理,至今所作的的影响,因而限制了它的广泛应用。研究还较少。在中温区,随着CO2分压

7、增大,腐蚀速度加快,实际上,CO2腐蚀往往表现为全面腐蚀和一种这与低温区的规律相似。但是在高温区,当PCO=2典型的沉积物下方的局部腐蚀共同出现。0.1MPa时的腐蚀速率反而比PCO=310MPa时2112CO2腐蚀的影响因素的腐蚀速率快。这是由成膜的竞争机制及其特征所影响CO2腐蚀的因素很多,除材料本身外,主决定的。要受到介质的组成、温度、CO2的分压及其流速、pH张学元等[9]研究了70℃时CO2分压对N80钢值、钢铁表面膜和载荷等因素的影响,可导致钢的多在高矿化度介质中的腐蚀规律,结果表明腐蚀速度种腐蚀,如严重的局部腐蚀、穿孔及应力腐蚀开裂

8、和CO2分压的对数也呈线性关系。如下所示:(SCC)等,详细情况如下所述。lgVC=1.0058×lgPCO-0.4095211211