基于油气井伴产水中醋酸含量对管道腐蚀的影响研究.pdf

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1、第14卷第4期兰州石化职业技术学院学报Vo1．14No．42014年12月JournalofLanzhouPetrochemicalCollegeofTechnologyDec．，2014文章编号：1671—4067(2014)04—0015—05基于油气井伴产水中醋酸含量对管道腐蚀的影响研究张念东，彭素英(1．兰州兰达工贸有限公司，甘肃兰州730060；2．中国石油兰州石化公司质检部，甘肃兰州730060)摘要：油气井伴产水中醋酸对管道腐蚀的影响不可忽略，在某油气田的众多生产井中，生产管道腐蚀的程度差异很大，是否

2、与各井伴产水中的醋酸含量有关值得研究。在设计了伴产水中醋酸浓度的分析方法的基础上，对某油气田的五口生产井进行监测，浓度普遍分布在20—80ppm之间，其中井PL一1的浓度最高，且均超过以前文献中所述的具有腐蚀性的最低浓度6—60ppm范围，所以醋酸的腐蚀危害不容忽视。同时进行了醋酸对N80碳钢腐蚀的实验研究，结果表明醋酸浓度越高腐蚀越严重，而防蚀剂对醋酸及二氧化碳的腐蚀具有显著的抑制作用。关键词：分析检验；醋酸；管道腐蚀；防蚀剂中图分类号：TE980．5文献标识码：A我国许多主力油气田已进入中、高含水开发期，随着综

3、合含水的不断上升，油气采集系统的管路腐1醋酸的腐蚀机理蚀日趋严重。管道的腐蚀是影响管道系统可靠性及使用寿命的关键因素，是造成管道事故的最主要原醋酸是气井中的主要有机酸，在水中会分解成因¨J，逐渐成为世界石油工业中一种常见的腐蚀类氢离子(H)和醋酸根离子(CHCO0一)，而醋酸根型，也是困扰我国油气工业发展的一个极为突出的就是造成金属管材腐蚀的主要成份之一。问题。在被腐蚀的管道中，不同管道腐蚀程度差异生产管道在腐蚀过程中会形成二价铁离子，该很大，造成这种差异的原因目前不是很清楚。由于二价铁离子与碳酸根反应形成碳酸铁(

4、FeCO，)固原油中含有大量腐蚀性物质，如CO、HS、C1一、少体，造成均匀腐蚀或孔蚀。若与氯离子接触则产生量溶解氧和细菌等，被认为是造成油气井生产管道氯化亚铁(FeC1)，且会造成蚀孔的局部酸浓度增腐蚀的主要因素。因此，关于这些因素及其交互作加，而加速孔蚀的发生。醋酸等有机酸属于硬碱，很用对管道腐蚀的影响问题，国内外都在积极开展其容易与二价铁进行络合反应(ComplexReaction)形腐蚀机理与防护措施的研究I4J。近年来，油气井成稳定的配位化合物，且由于醋酸与水可以形成很强的氢键作用，能够吸收水分，增加腐蚀

5、速率。伴产水中醋酸(CHCOOH)的存在和含量的增加对目前各油气井防蚀的方法主要是加注防蚀剂管道腐蚀的影响日益受到重视，Bhatl5等人提出了法，防蚀剂能在油管内壁形成保护膜，这种保护膜对有机酸会对油气井生产管道造成腐蚀的问题。本文氯化纳水溶液具有极佳的阻绝性，有效的保护油管，以某油气田的五口生产井为研究对象，研究油气井这是因为在防蚀剂的分子结构上有很多的疏水基伴产水中醋酸对管道的腐蚀机理，提出醋酸含量的团，可以有效的将氯化纳水溶液排阻在外，使其不易分析方法，并对五口生产井的醋酸浓度进行监测，最穿透保护膜而造成腐蚀

6、。但是对醋酸而言，由于它后通过实验的方法完成醋酸对N80碳钢腐蚀的实与防蚀剂同样具有亲水基团及疏水基团，可以和防验室评估，为寻求减小醋酸对管道的腐蚀防护措施蚀剂形成极佳的互溶性，即它可以轻易的穿透防蚀提供理论依据。剂与钢材所形成的电双层保护膜，从而造成醋酸腐蚀。虽然防蚀剂本身具有的亲水性胺基或羧基为硬收稿日期：2014—09—24基金项目：国家自然科学基金项目(51076061)碱，可与二价铁产生络合反应，达到保护管材的目作者简介：张念东(1960一)，男，四川广安人，工程师的，但由于防蚀剂的疏水基团通常都是长链的

7、脂肪·16·兰州石化职业技术学院学报类碳链，提供电子的能力很强(ElectronDonor)，相对弱化了配位能力，又由于长链基团所造成的立体2研究方法空间障碍，同样会降低配位能力，因此综合电子及立体空间的效应，使防蚀剂的硬碱特性降低，容易被醋2．1醋酸含量分析方法酸所取代，造成管道的腐蚀。醋酸在水中或碱性环境中容易水解成氢离子及对该油气田的生产井而言，二氧化碳(CO)一醋酸根离子，因此采用离子层析仪分析醋酸的浓度。直是最主要的腐蚀因素，腐蚀产物为碳酸铁固体，它离子层析仪分析的基本原理为：溶液中的待测阴离的形成在某种

8、程度上间接保护了金属管道，使其不子随流洗液流经一系列阴离子层析管时，因与强碱易受到进一步的腐蚀。但是当醋酸存在的时候，这性阴离子交换树脂问的亲和力不同而被分离，分离种平衡状态就会被破坏。醋酸具有的酸性可以轻易后的阴离子流经一高容量阳离子交换树脂抑制装置地溶解碳酸铁，穿透碳酸铁的结构，形成醋酸铁腐时，被转换成导电度高的酸，流动的溶液则转换成导蚀，造成局部严重的