双河集输系统腐蚀机理及防护技术研究

发布时间：2017-09-20 11:15

  本文关键词：双河集输系统腐蚀机理及防护技术研究

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【摘要】：随着双河油田的开发,综合含水率不断提升,产出液腐蚀性日趋增强,导致双河联合站集输管线腐蚀穿孔频繁,容器罐壁大面积腐蚀变薄。腐蚀问题已经成为影响双河油田安全生产和经济运行的重大隐患。因此探究双河油田的腐蚀原因、治理集输系统的腐蚀对油田安全经济的运行具有重大经济效益和社会意义。针对双河油田腐蚀严重的问题,本文对双河区产出液及联合站主次流程各个节点水性及变化规律进行分析;利用动态失重法考察了站内和注水环节水质的腐蚀性,并利用XRD/SEM/EDS对腐蚀产物及腐蚀机理进行了分析;研究了脱硫塔曝气除硫气液比对氧化除硫效率的影响,对比了脱硫塔前后SRB和硫形态变化情况;考察了现场杀菌剂AF-7和EW-2的杀菌效果,分析了主流程冲击加药和次流程连续加药效果,并提出了优化方案;以十二烷基伯胺、双氰胺合成一种双胍盐杀菌剂,并考察对双河油田SRB的灭菌性;以油酸、二聚酸分别与二乙烯三胺合成了几类缓蚀剂,并考察其对双河油田腐蚀介质的缓蚀性。实验结果表明:双河油田采出液矿化度低,盐腐蚀性弱,属轻度腐蚀水。联合站大部分节点中硫化物、侵蚀性CO_2、溶解氧、SRB均严重超标;双河联合站主次流程平均腐蚀速率在0.15~1.56mm/a之间,该系统的严重腐蚀是由CO_2/H2S协同作用引起,个别节点参杂了溶解氧、S8、SRB等腐蚀因素后,导致该点腐蚀机理发生改变,污水腐蚀性急剧增强;曝气除硫气液比选择为0.5效果最佳,曝气后脱硫塔出口含有较多的S8,SRB较进口减少;双联杀菌剂效果不理想,主流程冲击加药浓度应该提升为240mg/L,加药周期应调整为3天,次流程连续加药浓度为80 mg/L时效果明显;通过正交实验优化杀菌剂合成条件,当反应温度130℃、盐酸与(十二胺+助熔剂)摩尔比1.15:1、双氰胺与(十二胺+助熔剂)摩尔比1.05:1时,反应条件最佳,现场应用后SRB得到深层次清理;通过正交实验优化缓蚀剂合成条件,当二聚酸与二乙烯三胺的摩尔比为1:2.0、中间体与硫脲的摩尔比为1:1.5、中间体与硫脲的反应时间为4h时,反应条件最佳,现场应用后系统多数节点平均腐蚀速率小于0.076mm/a。
【关键词】：腐蚀 集输管线 曝气除硫 气液比 加药周期
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 引言10
• 1.2 油田腐蚀因素及机理10-17
• 1.2.1 腐蚀的定义及发生条件10-11
• 1.2.2 溶解氧腐蚀机理11-13
• 1.2.3 硫化氢腐蚀机理13-14
• 1.2.4 侵蚀性CO_2腐蚀机理14-16
• 1.2.5 硫酸盐还原菌腐蚀机理16-17
• 1.3 双河油田基本情况17-18
• 1.3.1 双河油田油藏地质特征17
• 1.3.2 双河联合站污水处理工艺17-18
• 1.4 双河油田腐蚀现状18-19
• 1.5 论文研究的内容19-20
• 第二章 双河集输系统水性分析20-28
• 2.1 引言20
• 2.2 实验试剂及仪器20-21
• 2.2.1 实验试剂20
• 2.2.2 实验仪器20-21
• 2.3 实验方法21-22
• 2.3.1 采出液离子分析21
• 2.3.2 溶解氧含量分析21
• 2.3.3 硫化物含量分析21
• 2.3.4 总铁含量分析21
• 2.3.5 硫酸盐还原菌含量分析21
• 2.3.6 侵蚀性CO_2含量分析21-22
• 2.4 结果与讨论22-27
• 2.4.1 双河油田采出液水型22
• 2.4.2 主流程pH变化分析22-23
• 2.4.3 主流程溶解氧含量分析23-24
• 2.4.4 主流程总铁含量分析24
• 2.4.5 主流程硫化物含量分析24-25
• 2.4.6 主流程侵蚀性CO_2含量分析25-26
• 2.4.7 主流程SRB含量分析26
• 2.4.8 次流程腐蚀介质分析26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 双河集输系统污水处理工艺评价28-36
• 3.1 引言28
• 3.2 实验试剂及仪器28-29
• 3.2.1 实验试剂28
• 3.2.2 实验仪器28-29
• 3.3 实验方法29-30
• 3.3.1 溶解氧/硫化物含量分析29
• 3.3.2 硫单质含量分析29
• 3.3.3 硫酸根含量分析29
• 3.3.4 硫代硫酸根含量分析29-30
• 3.3.5 亚硫酸根含量分析30
• 3.3.6 杀菌剂评价30
• 3.3.7 硫酸盐还原菌含量分析30
• 3.4 结果与讨论30-35
• 3.4.1 气液比对氧化除硫效果的影响30-32
• 3.4.2 硫形态分析32
• 3.4.3 双联杀菌剂效果分析32-33
• 3.4.4 主流程冲击加药效果分析33-34
• 3.4.5 次流程连续加药效果分析34-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第四章 双河集输系统腐蚀产物分析及腐蚀机理研究36-65
• 4.1 引言36
• 4.2 实验试剂及仪器36
• 4.2.1 实验试剂36
• 4.2.2 实验仪器36
• 4.3 实验方法36-37
• 4.3.1 平均腐蚀速率的测定36
• 4.3.2 腐蚀产物XRD分析36-37
• 4.3.3 腐蚀产物SEM、EDS分析37
• 4.4 结果与讨论37-63
• 4.4.1 双河区采出液腐蚀性分析37
• 4.4.2 预除油罐腐蚀原因37-40
• 4.4.3 沉降罐腐蚀原因40-42
• 4.4.4 二级过滤腐蚀原因42-44
• 4.4.5 脱硫塔进口腐蚀原因44-46
• 4.4.6 脱硫塔出口腐蚀原因46-49
• 4.4.7 注水罐腐蚀原因49-52
• 4.4.8 注水罐出口腐蚀原因52-55
• 4.4.9 次流程一级沉降罐腐蚀原因55-57
• 4.4.10 次流程二级沉降罐腐蚀原因57-59
• 4.4.11 次流程过滤出口腐蚀原因59-61
• 4.4.12 注水站腐蚀原因61-63
• 4.5 双河联合站腐蚀原因总结63-64
• 4.6 本章小结64-65
• 第五章 双胍盐杀菌剂的合成65-72
• 5.1 引言65
• 5.2 实验试剂及仪器65
• 5.2.1 实验试剂65
• 5.2.2 实验仪器65
• 5.3 实验方法65-66
• 5.3.1 十二烷基双胍的合成65-66
• 5.3.2 十二烷基双胍盐的提纯66
• 5.3.3 红外表征66
• 5.3.4 杀菌评价实验66
• 5.4 结果与讨论66-69
• 5.4.1 反应时间对双胍盐杀菌效果的影响66-67
• 5.4.2 反应温度对双胍盐杀菌效果的影响67-68
• 5.4.3 酸度对双胍盐杀菌效果的影响68
• 5.4.5 十二烷基双胍盐合成优化68-69
• 5.5 红外表征69-70
• 5.6 杀菌剂现场应用效果70-71
• 5.7 本章小结71-72
• 第六章 缓蚀剂的合成与优化72-78
• 6.1 引言72
• 6.2 实验试剂及仪器72
• 6.2.1 实验试剂72
• 6.2.2 实验仪器72
• 6.3 实验步骤72-74
• 6.3.1 硫脲基油酸咪唑啉的合成72-73
• 6.3.2 二聚酸咪唑啉的合成73
• 6.3.3 二聚酸咪唑啉季铵盐的合成73-74
• 6.3.4 硫脲基二聚酸咪唑啉的合成74
• 6.3.5 咪唑啉类缓蚀剂的提纯74
• 6.3.6 缓蚀剂的红外表征74
• 6.3.7 缓蚀剂的评价74
• 6.4 结果与讨论74-77
• 6.4.1 咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀性评价74-75
• 6.4.2 硫脲基二聚酸咪唑啉合成优化75-76
• 6.4.3 红外表征76-77
• 6.4.4 缓蚀剂现场防腐效果77
• 6.5 本章小结77-78
• 第七章 结论与建议78-80
• 7.1 结论78-79
• 7.2 建议79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-83
• 攻读硕士学位期间发表的论文83-84

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