高含硫气田腐蚀特征及腐蚀控制技术.pdf

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1、高含硫气田腐蚀特征及腐蚀控制技术焦慧娟王海涛(中原油田普光分公司天然气净化厂，四川达州635000)摘要：目前，我国的硫气藏在开发过程中面临着一个比较严重的问题，那就是腐蚀问题，为什么会存在腐蚀问题呢?这是由于硫气藏中不仅存在有大量气田水，其还伴有高含量的H：s与co。。基于此，为从根本上解决这个疑难问题，此文将从气田开发在材料选择与评价、腐蚀检测与监测技术以及缓蚀剂防腐技术等几方面上对高含硫气田的腐蚀特点进行研讨与分析。最后提出解决方案，以腐蚀控制技术的集成与优化作为切入点，将腐蚀控制设计以及腐蚀监测体系运用于高含硫气田开发设计中去，对

2、其实施数字化管理，对缓蚀剂效果进行跟踪以及评价，从而达到抑制腐蚀产生以及蔓延的最终目的。关键词：高含硫气田腐蚀；腐蚀控制缓蚀剂；腐蚀监测1浅析高含硫气田腐蚀的主要特征H：s与COz是导致高含硫气田的腐蚀的两大主要因素，如今科研人员对这两大因素的具体性质已了如指掌。H：s是一种具有腐蚀性、易燃易爆等特点的化学原料，其常使各类抗腐蚀材料的氢以及硫化物应力开裂，比如耐腐蚀合金该类材料。而COz由于会与其他化合物进行化学反应，从而导致整个体系的酸化持续增强，致使腐蚀进一步恶化。由于HzS与CO：造成的腐蚀作用超级强，就算是使用最耐腐蚀的镍基合金也

3、不起不了多大作用，依然还是会出现严重的局部腐蚀现象，从而导致局部环境持续恶化。尤其是在耦合作用下使得H：S、CO。、硫元素以及CL-发生化学反应，会更一步使得腐蚀问题越复杂。有研究者表示：在特定情况下，CL-、硫元素的含量是H：s与CO：共存时，影响其发生腐蚀的主要原因。比如当发现腐蚀速率突然快速上升时，说明在气田的产出水中CL一含量已发生变化，其含量已从无到有，上升至3％；若发现腐蚀速率上涨幅度发生波动，出现下降现象，表明水中CL-含量再次发生变化，其已从原来的3％上升至6％。由此可知，若能对水中CL一和硫元素的含量进行控制，那么对于研

4、究腐蚀控制技术的进一步探索是非常重要的。2高含硫气田腐蚀控制技术的发展与进程2．1腐蚀控制技术的材料选择目前，在对抗腐蚀材料的选择上，是有多种多样的材料可进行选择的，如在井下通常使用到的抗腐蚀材料往往是低碳钢、低碳Cr钢、低合金钢、13Cr不锈钢以及双相不锈钢等这几种油套管管材，但若是在极其恶劣的腐蚀环境中，这些上述的油套管管材是坚持不了多长时间的，因此在选择抗腐蚀材料时，要根据腐蚀环境的恶劣程度来决定。比如H：S含量极高的腐蚀环境下，可以选用类似825、C276、G3镍含量较高的耐蚀合金的油套管材质。再比如低碳钢、低合金钢也是高含硫天然

5、气地面集输系统管线材质常采用的抗腐蚀材料，若腐蚀环境比较恶化，耐蚀金属又是其另一选择，虽然耐蚀金属的抗腐蚀效果很好，但耐蚀合金制作成本费用太高，不适用于需要大量耐蚀合金投入的工程去。如今，最畅销的抗腐蚀油套管管材不是耐蚀合金，而是双金属复合管，这是因为其价格比耐蚀合金管要便宜很多。2．2探索与研究缓蚀剂防腐技术如今，随着社会科技不断改革与创新，缓蚀剂防腐技术研究不断进步，从而诞生了各式各样的油气田腐蚀防护工艺技术，比如采用耐蚀材料、防腐蚀涂层、加注缓蚀剂以及阴极保护等。而在众多的腐蚀控制方法当中，碳钢+缓蚀剂是最受欢迎，同时也是被大范围推

6、广使用的腐蚀控制方法，这是由于相比其他同类的腐蚀控制方法，该方法具有投入资金相对较少、抗腐蚀效果相对较高的优势。而在针对高含硫气田控制腐蚀方面，则需要进行开发能够适应井下抗硫油防腐套管以及地面气液混输的缓蚀剂。2．3分析腐蚀监测与检测技术高含硫气田通常选取电感探针、线性极化探针、电化学噪声、电阻探针以及电化学噪声等多种技术对腐蚀进行监控操作。每一个腐蚀监控技术均存在有一定的差异性，比如各种腐蚀监控技术之间也是存在着不同的工作原理。最近几年来，新型的现场腐蚀监测技术越来越受到大众的关注，其以独特的优158l托善眢娣2017年05月势受到人们

7、的喜爱，比如氢探针、柔性超声波以及全周向腐蚀监测等这种新技术。2．4建立腐蚀数据库，并使其进一步完善为使腐蚀控制技术能够进一步完善，就必须得制订措施比较全面的综合型防腐方案，其中就包含有这几种措施，比如防腐蚀材料的选择、使用缓蚀剂防腐、腐蚀具体情况的监测与检测、加强阴极保护等。相比我国的管道防腐综合评价技术，在20世纪90年代，国际上管道防腐综合评价技术早已全面完善，其技术水平已遥遥领先，比如美国的NACE与NBS建立密切的合作关系，他们共同创建了CorrosionDataProgram，同时德国的Dechema也在同一时间建立了和他们相

8、似的腐蚀数据库。而最近几年，中国石油西南油气田公司也是刚刚对龙岗气田的腐蚀监测数据进行了数字化管理。腐蚀数据管理系统一共有装置运行基础数据库、模拟分析基础数据库、工程建设基础数据库三个组成结构