油气田中CO2／H2S腐蚀与防护技术的研究进展

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1、油气田中CO／HS腐蚀与防护技术的研究进展／耿春雷等·119·油气田中CO2／H2S腐蚀与防护技术的研究进展耿春雷，顾军，徐永模，翁端(1北京建筑材料科学研究总院固废资源化利用与节能建材国家重点实验室(筹)，北京100041；2清华大学材料科学与工程系，北京100084)摘要大多数油气田都会含有COz／HS等腐蚀性气体，而CO2／Hzs腐蚀是油气田采集、运输、处理过程q-主要的腐蚀介质。综述了COz／Hzs腐蚀机理以及影响因素，并在此基础上介绍了防腐蚀涂层技术、缓蚀剂技术、过滤吸附技术以及新型牺牲阳极技术等国内外常用的防腐措施在防止C()2／Hzs腐蚀中的应用，并指出各种新的防止C(

2、)2／HS腐蚀的方法将会不断被提出并得到应用。关键词防腐技术c()2／H2S腐蚀油田气ResearchProgressonCO2／H2SCorrosionandProtectionTechniqueinOilandGasFieldsGENGChunlei，GUJun，XUYongmo，WENGDuan(1StateKeyLaboratoryofSolidWastesResourceUtilizationandEnergySaringBuildingMaterials，BeijingBuildingMaterialsAcademyofSciencesResearch，Beijing10

3、0041；2DepartmentofMaterialsScienceandEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084)AbstractThereareseveralcorrosivegasesinmostoilandgasfields，suchasCO2andH2SThecorrosionsofC()2andH2Sarethemaincorrosioningathering，deliveringanddisposing．ThecorrosivemechanismandinfluencingfactorsofCOandH2Scorrosio

4、nsaredescribed，basedonwhichseveralanti—corrosionmeasuresareintroduced，suchasthetechnologyofcoating，inhibitors，adsorption，sacrificialanode．ItisalsopointedoutthatmanynewmeasureswillbeinventedandappliedinprotectingcorrosionsofCO2andH2Sintheoilandgasfields．Keywordstechnologyofanticorrosion，corrosio

5、nsofCO2andH2S，oilandgasfield随着石油天然气开采量的目益增加，油气田开采设备的总酸度比盐酸的高，因此它对钢铁的腐蚀比盐酸严重。在整腐蚀及防护越来越受到重视。含有CO、HS等酸性气体组个油气井井筒中，油套管在位于80~90~C的井段局部腐蚀较分的天然气(或称为石油伴生气)在集输(收集与输送)处理严重，这是由于产出液中气相低于露点温度时凝析水析出和(或称为天然气液化)过程中对油气井钻采、运输、处理设备腐蚀产物膜不连续易发生点蚀所致。最典型的CO。腐蚀特征的腐蚀非常严重。在钻采过程中，管柱的受力情况复杂，井是局部点蚀、轮癣状腐蚀和台地腐蚀，其中台地腐蚀坑蚀的中的条

6、件如温度、压力、气液流速等变化不定，使研究和预测穿孔速度可达3~7ram／a，在厌氧条件可下达20mm／a，使油CO和Hs对管柱的腐蚀相当困难，事故发生往往是突发性气井寿命缩短至18个月以下，最短的只有6个月。目前，大的，后果相当严重l1]。因此对C()。和HS的腐蚀与防护研究多数学者认为C0的腐蚀机理为I3J：是目前腐蚀领域中的重要课题之一。为此，本文综述了目前CO2+H2O—H2CO3(1)油气田的CO。、HS腐蚀研究状况，介绍了国内外常用的腐H2CO3一H1。+HC03(2)蚀防护方法，以便为油气田的腐蚀防护方案和研究方向提供HCO=H-+-CO(3)借鉴。Fe-Fe+2e(4

7、)2H+2e～一H2(5)1COz／HzS腐蚀的研究现状总反应式为：1．1C02腐蚀Fe+H2CO3==FeC()3+H2(6)c()腐蚀是因CO气体溶于水生成碳酸而引起电化学反许多学者认为CO。引起的腐蚀是由于钢铁材料表面覆应导致石油管材发生腐蚀。在相同pH值下，由于CO。的盖的腐蚀产物碳酸盐(FeCO。)、结垢产物(CaC()。)所形成的*北京市优秀人才培养资助耿春雷：博士，工程师，主要研究方向为钢铁的腐蚀与防护、固体废弃物的资源化综合利用E-mail