高含硫气田元素硫沉积及其腐蚀-论文.pdf

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1、天然气工业2O13年9月高含硫气田元素硫沉积及其腐蚀范舟李洪川刘建仪欧阳旭鲁柳利。1．西南石油大学材料科学与工程学院2．“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学3．中国石油』If庆钻探工程公司地质勘探开发研究院范舟等．高含硫气田元素硫沉积及其腐蚀．天然气工业，2013，33(9)：102—109．摘要高含硫气田在开发和维护过程中容易出现硫沉积并l发严重硫腐蚀，由此造成的管道堵塞、管道腐蚀穿孔、设备损毁失效都会严重影响油气田的正常生产。为此，分析了高含硫气田中元素硫的来源：①烃类硫酸盐的热化学反应；②高温高压下Hs的缩聚反应；③硫烷的分解；④离子多硫化物的分解；⑤氧

2、气对Hs的氧化；⑥溶解在液态烃中的元素硫。阐述了硫沉积的发生机理：元素硫能溶解在酸性气体中，主要是溶解在硫化氢中。剖析了硫腐蚀机理：包括以元素硫的水解为基础的催化机理、水解机理、电化学机理和直接反应机理。探讨了硫腐蚀的影响因素：温度、压力、氯离子、硫的存在形式和流速等。最后建议：针对硫沉积区的特殊环境，开展多介质多相混合流体中管线的硫腐蚀机理研究，并建立其腐蚀模型。该研究成果可为高含硫油气田的安全有效开发提供参考。关键词含硫气田元素硫硫沉积硫腐蚀影响因素腐蚀模型D0I：10．3787／j．issn．1000—0976．2013．09．018Theelementalsulfur

3、depositionanditscorrosioninhighsulfurgasfieldsFanZhou，LiHongchuan，LiuJianyi，OuYangXu，LuLiuli。(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu，Sichuan610500，China；2．StateKeyLaboratoryofOil&GasReservoirGeologyandExploitation∥SouthwestPetro—leumUniversity，Chengdu，

4、Sichuan610500，China；3．GeologicalExplorationandDevelopmentResearchInstitute，ChuanqingDrillingEngineeringCo．，Ltd．，CNPC，Chengdu，Sichuan610051，China)NATUR．GASIND．VOIUME33，ISSUE9，pp．102—109，9／25／2013．(ISSN1000—0976；InChinese)Abstract：SulfurdepositionresultinginserioussulfurcorrosioneasilyOccursi

5、nthedevelopmentandproductionofahighsulfurgasfield，andthesevereconsequencessuchaspipeblockage，pipepiecing，damagetoorfailuresofequipments，andsoon，willinevitablyimpedethenormaloperationofthefield．Inviewofthis，theoriginsoftheelementalsulfurinsuchahigh—sulfurgasfieldwerefirstanalyzedasfollows：a．

6、thethermalchemicalreactionamongthehydrocarbonsulfate；b．thepolycondensationofH2Sunderhightemperatureandhighpressure；c．thedecompositionofsulfanes；d．thedecompositionofionpolysulphide；e．theoxidationofH2Sbyoxygen；f．theelementalsulfurdissolvedintheliquidhydrocarbon．Then，themechanismofsulfurdeposi

7、tionwasexplained：theelementalsulfurwilldissolveinsourgases，especiallyintheH2Ssolution．Onthisbasis，themechanismofsulfurcorrosionwasalsoanalyzed，includinghydrolysis—basedcatalyticmechanism，hydrolysismechanism，electrochemistrymechanism，anddirectresponsemech