含硫化氢气田污水结垢机理与阻垢措施.pdf

《含硫化氢气田污水结垢机理与阻垢措施.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第33卷第7期(2014．07)(试验研究)含硫化氢气田污水结垢机理与阻垢措施黄飞’田地雷刚’郭雁王轩1青海油田采油三厂2青海油田采油二厂摘要：在某些气田生产过程中采出水含有较高的硫化氢气体，硫化氢气体的存在，常常会引起管线较为严重的腐蚀。影响污水结垢的因素非常多，主要包括温度、压力、pH值、介质成分、矿化度和流动状态等。由于硫化氢的腐蚀作用，在同样条件下使得管道内表面粗糙度增大，腐蚀产生的微小颗粒增多，促进了垢晶体结晶，改变了垢晶体的结构尺寸；硫化氢缓慢氧化产生单质硫颗粒，促使更多垢晶体结晶，增加了

2、结垢量。阻垢措施包括采用耐腐蚀防垢管材及化学防腐阻垢技术。关键词：硫化氢；气田污水；结垢；温度；含氧量；化学防腐阻垢doi：10．3969／j．issn．1006—6896．2014．7．017在某些气田生产过程中采出水含有较高的硫化T0026__1999)》。测量平均腐蚀率为0．0728mm／a，氢气体，硫化氢气体的存在，常常会引起管线较为这表明该污水对碳钢有明显的腐蚀性，腐蚀级别为严重的腐蚀，这一方面研究较多，但污水结垢的影中等腐蚀。响因素目前研究成果不多。旧此有必要展开这方面2结垢产物分析的机理

3、研究，为含硫化氢污水转输管线的防腐防垢在该含硫化氢污水转输管线中取得的垢样，垢问题提供解决思路。样为灰褐色，呈现层状沉积。在垢的粉末中加入1污水水质分析5％的盐酸有明显气泡，并有臭鸡蛋气味。整个垢1．1污水不同温度下结垢趋势预测溶解较为完全，通过离子分析可知，溶液中含有二油气田污水结垢预测方法选用《油田水结垢趋价铁离子。这些分析表明垢中的铁离子和硫离子主势预测(SYT06O0—2009)》中规定的碳酸钙饱和要来源于硫化氢对管道的腐蚀产物。指数法。用该方法对该含硫化氢污水碳酸钙结垢趋3影响结垢的因素势进

4、行预测。碳酸钙饱和指数随温度变化曲线见图1。从图l可看出，随着温度的升高，该水的碳酸影响污水结垢的因素非常多，主要包括温度、钙饱和指数(5，)由小变大，在30~60。C之间，压力、pH值、介质成分、矿化度和流动状态等u1。值明显大于零，表明在这个温度范围该含硫化氢气在污水转输系统中压力、流速变化相当小，因此主田污水有明显结构趋势。要分析温度、含氧量、pH值以及水中离子组分变1．化对含硫化氢污水结垢的影响。0．3．1温度变化的影响0．从L245NB钢在含硫化氢污水中不同温度下结0．0．垢的微观图片可以看

5、到，在20。C下，结垢量小，0．0。垢晶体主要向平面方向发展，空间结构不明显，多0．0．数垢晶体体积较大，有少量较大的片状垢晶体存0．在，垢晶之间胶结少，多数独立存在。垢晶体颜色一0．较浅，这表明含铁离子少，挂片腐蚀不是很严重，203O405O607O温度／'C能够清楚地看到挂片的原始表面，主要表现为结图15，与温度的关系曲线垢。60。C时，结垢量明显增多，垢晶体体积较1．2污水腐蚀性小，垢晶体之间主要以小的晶体连接，垢晶体相互从某气田现场取样的污水，在密闭条件下用管之间有腐蚀物胶结，观察不到挂片原始

6、表面，说明线常用的L245NB钢挂片在常温下进行测量。平均挂片腐蚀较为严重。从60。C下挂片结垢微观图片腐蚀率的检测依据标准为《水腐蚀性测试方法(SY／分析，垢晶体与腐蚀产物一起附着在挂片上，表现油气田地面工程(http：／／、。yqtdmgc。c。m)一27—第33卷第7期(2014．07)(试验研究)出挂片先腐蚀后结垢的特点，在20~C下挂片上有论、热力学条件变化论、吸附论。但对于含硫化氢些部位也看到了这一现象。气田污水，仅从这三个方面来阐述还远远不够。实验发现，含硫化氢气田污水结垢随温度的升含硫

7、化氢污水，热力条件变化促使了垢晶体本高而增大，但垢的组成晶体尺寸变小。这是因为温身的结晶，同时使水的腐蚀性发生了变化，在温度度较高时硫化氢对碳钢的腐蚀增加，表现出明显先较高时，增加了管道腐蚀，使管道表面粗糙度增腐蚀后结垢的特征，在这种条件下，腐蚀使碳钢管加，腐蚀形成的固体颗粒为垢晶体的结晶提高有利条件，腐蚀产物参加了垢的形成；硫化氢的缓慢氧道内壁表面变得更粗糙，易于垢结晶核和吸附；化形成了悬浮在水中的单质硫粒子，这些粒子在水同时腐蚀产物增多，小的腐蚀产物微粒为垢的结晶垢结晶过程中一方面起到了晶核作用，

8、加速水垢的提供较多的晶核。结晶，另一方面作为杂质参与水垢的形成。在含硫3．2含氧量的影响化氢条件下，水中硫酸根离子浓度的变化会对管道气田污水在转输或临时储存时会混入少量的结垢量产生较为的明显影响。在含硫化氢条件下，氧。在这种条件下，氧的存在对水的性质会产生一污水表现出先腐蚀后结垢的特征。定的影响。用某含硫化氢气田污水在密闭和不完全密闭条5阻垢措施件下做结垢实验。实验挂片用管道常用L245NB(1)采用耐腐蚀防垢管材。南于含硫化氢污水钢，温度50。C，静置