油气田的腐蚀特征及控制技术

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1、白真权中国石油天然气集团公司管材研究所Tuesday,July20,2021向参加培训的各位学员问好大家辛苦了！7/20/20211油气田的腐蚀特征及控制技术7/20/20212提纲第一部分：油气田腐蚀类型、特征及研究热点油气田腐蚀类型与特征几种典型的油气输送管道腐蚀类型及其关注点腐蚀与防护国内外发展趋势第二部分：油气田腐蚀控制技术油气管道的腐蚀控制途径油气田常用防腐蚀技术及及经济性分析油气田腐蚀检测与监测油气田腐蚀控制的长远目标塔里木和新疆油田在用腐蚀控制措施及效果7/20/20213第一部分：油气田腐蚀类型、特征及研究热点油气田腐蚀类型与特征腐蚀的定义腐蚀

2、类型与特点几种典型的油气输送管道腐蚀类型及其关注点CO2腐蚀H2S腐蚀冲刷腐蚀腐蚀与防护国内外发展趋势7/20/202141.1油气田腐蚀类型与特征……腐蚀定义材料由于同周围介质发生化学或电化学的作用而引起的破坏和变质材料使用过程中在环境介质的作用下性能下降、状态改变，直至损坏变质即为“腐蚀”或“老化”。随着近代科学技术的发展，现已发现几乎所有材料在环境作用下都存在腐蚀或老化问题退化是必然的，如人的衰老一样是不可避免的。从物理化学理论上讲，腐蚀的本质：遵循热力学第二定律，是一个自由能减少，墒增加的自发过程腐蚀腐败自由能最低达到最稳定状态欲望得到满足达到最舒适程度

3、7/20/202151.1油气田腐蚀类型与特征……油气田腐蚀四大危害造成巨大的经济损失，包括能源和材料的损失腐蚀导致设备损坏，油气漏失，人员伤亡，停工停产，污染环境，这些后果都会造成巨大的直接和间接经济损失。1971年5月四川威成线天然气管线腐蚀爆裂，造成爆炸和燃烧，导致直接经济损失7000万元新疆油田公司每年投入大量资金对管线、容器进行维修或更换，据统计，每年更新改造的资金约2亿元左右腐蚀导致人员伤亡1971年5月至1986年2月，四川天然气管网腐蚀导致爆炸和燃烧事故83次，其中第一次事故就伤亡24人。1991年1月25日川东油田H2S腐蚀造成井喷，造成两人死

4、亡，七人受伤7/20/202161.1油气田腐蚀类型与特征……油气田腐蚀四大危害腐蚀造成停工停产，影响正常生产如1983年川南窝深一井，腐蚀疲劳造成钻杆失效，导致停钻127天；又如中原油田胡状油田1988年11月投产至1993年2月间穿孔780余次，被迫停井50多次腐蚀造成环境污染如地下水资源破坏，生态环境破坏，以及天然资源浪费等腐蚀是高新技术产业发展的限制性因素7/20/20217油气管道腐蚀危害原油漏失污染良田7/20/20218环境因素：H2S，CO2，Cl-，温度、压力、pH、含水量、气油比等材料因素：材料类型（碳钢、不锈钢、耐蚀合金、非金属），金相组

5、织，化学成分、强度、夹杂缺陷等力学因素：工作应力，残余应力（制造，焊接，外力破坏，表面处理），流体冲刷应力1.1油气田腐蚀类型与特征……腐蚀因素7/20/202191.1油气田腐蚀类型与特征……腐蚀类型按照腐蚀机制，可以分为三大类型：常规电化学腐蚀失重腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀等流体力学化学腐蚀冲刷腐蚀、冲蚀腐蚀、空泡腐蚀固体力学化学腐蚀腐蚀疲劳、应力腐蚀、硫化物应力开裂、氢致开裂等按腐蚀破坏特征：全面腐蚀：分布整个表面，可是均匀的，也可是不均匀的局部腐蚀：小孔腐蚀、电偶腐蚀、氢脆、应力腐蚀破裂、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、选择性腐蚀、细菌腐蚀、其它腐蚀（如沉积腐

6、蚀、浓差电池腐蚀、冲刷腐蚀等）7/20/2021101.1油气田腐蚀类型与特征……腐蚀类型按腐蚀发生部位分为两类外腐蚀主要是管体外部遭受的土壤腐蚀和地下水腐蚀，以及杂散电流腐蚀和宏观电池腐蚀等内腐蚀主要是管体内部由于内部介质所导致的腐蚀，是目前的研究难点和热点按照腐蚀介质分：常见六大主要腐蚀类型H2S腐蚀CO2腐蚀H2S和CO2共存条件下腐蚀O2腐蚀细菌腐蚀土壤腐蚀（外腐蚀）过去关于高温高压CO2腐蚀和多相流冲刷腐蚀研究不多，而实践证明这两种腐蚀，越来越成为油气田的主要危害7/20/2021111.1油气田腐蚀类型与特征……腐蚀类型分类方式主要研究内容腐蚀环境C

7、O2腐蚀、H2S腐蚀、溶解盐类腐蚀、酸腐蚀、水腐蚀、大气腐蚀、细菌腐蚀、土壤腐蚀、杂散电流腐蚀、铁离子腐蚀、原电池腐蚀、Ca、Mg、Zn等的浓缩卤盐腐蚀、凝析气相腐蚀等腐蚀形貌及部位均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、氢脆、氢鼓泡、硫化物应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳、焊缝腐蚀、刀状腐蚀、冲刷腐蚀、冲蚀促进腐蚀、空泡腐蚀、内腐蚀及外腐蚀等7/20/2021121.2几种典型的腐蚀类型及其关注点CO2腐蚀H2S腐蚀多相流冲刷腐蚀7/20/202113“CO2腐蚀”术语1925年被API采用，Texas油田的气井1943年首次出现国外20世纪60年代，我国起步晚(80年代)

8、美国国家腐蚀工程师协会(