H2S腐蚀研究进展.doc

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1、H2S腐蚀研究进展摘要近年来我国发现的气田均含有硫化氢、二氧化碳等腐蚀性气体，特别是我们四川盆地，含硫化氢天然气分布最广泛。众所周知，硫化氢腐蚀是井下油套管的主要腐蚀类型之一。本文简述了硫化氢的物性，研究了硫化氢腐蚀的机理和影响因素，并在此基础上介绍了采用缓蚀剂、涂镀层管材、根据国际标准合理选材、电化学保护等几种国内外常用的防腐措施，并指出了各种方法的优缺点，最后还探讨了硫化氢油气田腐蚀研究的热点问题及发展方向。关键词：硫化氢腐蚀，腐蚀机理，防腐技术ABSTRACTInrecentyears,thegasfieldsfoundinourcount

2、rycontainhydrogensulfide,carbondioxideandothercorrosivegases,especiallyintheSichuanbasin,withthemostextensivedistributionofhydrogensulfidegas.Itiswellknownthatthehydrogensulfidecorrosionisoneofthemaincorrosiontypesoftheoilcasinginthewell.Propertiesofhydrogensulfideisdescribed

3、inthispapertostudythehydrogensulfidecorrosionmechanismandinfluencingfactors,andonthisbasis,introducesthecorrosioninhibitor,coatingtubing,accordingtointernationalstandardandreasonablematerialandelectrochemicalprotectionathomeandabroad,severalcommonlyusedanti-corrosionmeasures,

4、andpointsouttheadvantagesanddisadvantagesofeachmethod,andfinallydiscussesthehotissuesanddevelopmentdirectionoftheresearchonoilandgasfieldsofhydrogensulfidecorrosionby.Keywords：hydrogensulfidecorrosion,corrosionmechanism,corrosionprotectiontechnology.前言随着各国经济的发展，对石油及天然气需求进一步增加

5、，易开采的油气资源已趋于枯竭，油井的发展趋势向着高技术方向发展，钻探区域势必转移向内陆、沙漠等环境恶劣的地区。目前我国新发现的油气田，钻探条件恶劣，大多均含有硫化氢、二氧化碳等腐蚀性气体，特别是我们四川盆地，含硫化氢天然气分布最广泛。同时钻探井深增加，4000~6000m，有的超过7000m。高温高压：100MPa以上的气体的压力，井底温度达到150℃；井下情况复杂：部分地区井下有多套高低压地层（包括高压气层），多套高压盐水层，盐岩层以及存在高陡构造等情况；新区块大多含有较为严重的腐蚀介质，如H2S、CO2。如塔里木轮南油田CO2含量0.6~2.

6、5%，分压0.7~3.5MPa，塔里木克拉气田井口压力达到100MPa以上，气体中含有0.72%的CO2；最严重的是罗家寨气田，天然气中H2S含量为10.49%，CO2含量为10.41%，具有高压、高含H2S、高含CO2，以及高含Cl-、地层水等恶劣的腐蚀介质环境。含H2S的井称为酸性油气井，其相应的腐蚀称为酸性腐蚀（SourCorrosion）。H2S的主要来源是含硫天然气井、油井的原油及其伴生气中可能含有元素硫、H2S、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩类化合物及更复杂的硫化物。地层中硫酸盐及硫酸盐还原菌分解生成H2S，或含磺酸盐类油气井工作液在高温

7、下分解生成H2S。1H2S的腐蚀机理及影响因素1.1H2S物性H2S是可燃性无色气体，具有典型的臭鸡蛋味。H2S对空气的相对密度为1.19，由于比空气的密度大，趋向于在低凹处聚集。因此在气井发生H2S泄漏时，人们应往高处逃生。H2S易溶于水，显弱酸性，与空气混合可燃烧或爆炸。H2S是强烈的神经毒气，对粘膜有强刺激作用。H2S的临界温度是100.4℃，临界压力为9MPa。H2S在水中的溶解度随着温度的升高而降低，温度较低时，溶解度随温度升高降低的值较大，降低速度很快；温度较高时，H2S的溶解度随温度降低的值较小，降低速率小。1.2H2S腐蚀机理H2

8、S极易溶解在水中形成弱酸，在0.1MPa、30℃时其溶解度约为3000mg/L，此时溶液pH值约为4。H2S对金属和非金属物质都有很强的