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1、第14卷第4期腐蚀科学与防护技术Vol114No142002年7月CORROSIONSCIENCEANDPROTECTIONTECHNOLOGYJul12002油气开发中的CO2腐蚀11,22王凤平 李晓刚 杜元龙(11北京科技大学材料科学与工程学院腐蚀与防护中心北京100083;21中国科学院金属研究所 金属腐蚀与防护国家重点实验室沈阳110016)摘要 综述了油气开发中的CO2腐蚀特点、机理及预测模型.CO2腐蚀是一种典型的局部腐蚀,腐蚀产物(FeCO3)或结垢产物(CaCO3)在钢铁表面不同的区域覆盖度不同.不同覆盖度的区域之间形成了具有很强自催化特性的腐蚀电偶,CO2的局部
2、腐蚀就是这种腐蚀电偶作用的结果.建立CO2腐蚀速率预测模型对于油井管和集输管线的抗腐蚀设计具有重要意义.关键词 综述 CO2腐蚀 腐蚀机理 油气开发中图分类号 TG174.2文献标识码 A文章编号 100226495(2002)0420223204AREVIEWONCARBONDIOXIDECORROSIONOFSTEELINOILFIELDEXPLOITATION11,22WANGFengping,LIXiaogang,DUYuanlong(11MaterialScienceandEngineeringSchool,USTBeijing,100083;21StateKeyLabo
3、ratoryforCorrosionandProtection,Shenyang,110016)ABSTRACTThepaperreviewsthefeatures,themechanismandtheforecastmodelofCO2corrosioninoilandgasexploitation.Generally,CO2corrosionisatypicallocalizedcorrosion,whichcausesaseri2ouseconomyloss.Thecorrosionproduct(FeCO3)orscale(CaCO3)depositedondifferen
4、tareasofsteel.Withdifferentcoverage,differentareasformsomecorrosioncoupleswithself-catalyticfeature.ItisthecorrosioncouplesthatresultinCO2localizedcorrosion.ItisofgreatsignificancetoestablishaforecastmodelofCO2corrosionforprotectionoftubesanddesignofanti-corrosioninoilfield.KEYWORDSreview,CO2c
5、orrosion,corrosionmechanism,oilandgasexploitation蚀,使得管道和设备发生早期腐蚀失效,并造成严重1CO2腐蚀的严重性的后果.例如,1988年,英国北海油田阿尔法海洋平CO2通常作为油气伴生气或天然气的组分之一台由于原油中含有1.5%～3%的CO2,并含有(6～4-存在于油气中,此外,原油增产技术中的注CO2强12)×10mmol/mol的Cl离子,同时由于飞溅带苛化开采工艺(EOR),也使CO2带入原油的钻采集输3″刻的腐蚀条件,使得10的APIX50高温立管投4系统.因此,油气工业中广泛存在着CO2.入使用仅两个月,就腐蚀得薄如纸页
6、,引起爆炸、燃CO2溶于水对钢铁有极强的腐蚀性.在同样的烧和人身伤亡事故.华北油田镏58井由于CO2将pH下,由于CO2的总酸度比HCl高,因此它对钢铁油管腐蚀得千疮百孔,形同筛网,仅使用18个月就[1]的腐蚀比HCl还要严重.CO2的腐蚀可能使油气不得不报废.进入90年代以来,由于CO2腐蚀引发[2]井的寿命下降到18个月,甚至6个月.低碳钢的的油气生产中的事故越来越多,我国西部油田也陆[3]腐蚀速率可达3mm/a～6mm/a,甚至7mm/a.续发生一些由CO2引发的腐蚀破坏事故,如塔里木CO2引起钢铁迅速的全面腐蚀和严重的局部腐油田Ln204井P105油管使用仅1年零9个月就由
7、于CO2腐蚀而掉井.此外,CO2对抽油杆和四通等收到初稿:2001206228;收到修改稿:2001209206部件严重的局部腐蚀也屡见报道.作者简介:王凤平,男,1962年生,博士,副教授Tel:010-62333931(Off.),010-62390318(h)由于油气生产中CO2腐蚀的严重性,CO2腐蚀E-mail:Wang-fp@sohu.com越来越成为研究的热点,近几年的NACE国际腐蚀©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDi
