酸性气井环空腐蚀行为及防护技术研究

发布时间：2018-02-20 03:35

  本文关键词： 酸性气田 环空腐蚀 环空保护 应力腐蚀 防护效果　出处：《西南石油大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着“三高”气田的大规模开发,由环空带压引发的环空腐蚀及安全问题逐渐受到人们的关注。为保证安全生产,急需有针对性地开展环空腐蚀评价,并选用适当的防护措施抑制环空腐蚀,将其控制在合理、可接受的范围之内,以实现油气田的安全开发。为此,本文针对某酸性气田的环空腐蚀问题,开展了以下实验研究： 首先,采用CS350电化学工作站对VM110SS套管材质在常压条件下的电化学腐蚀进行了研究,得出了温度对VM110SS套管电化学腐蚀的影响规律。在温度为10℃-90℃的范围内,VM110SS套管材质的腐蚀电流密度随温度升高而成倍增大,表明温度是影响套管腐蚀的重要因素。 然后,采用高温高压釜对VM110SS套管材质和T95油管材质在模拟工况下的腐蚀进行了测试,并采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对腐蚀产物膜进行了观察分析,得到了油套管材质在模拟工况条件下的腐蚀程度和腐蚀规律。在温度为30℃-150℃范围内,油套环空材质的腐蚀速率随温度升高先增加后降低,当温度为90℃时达到最大,此时属于极严重腐蚀,超出了油田的腐蚀速率控制指标。腐蚀产物膜的形貌与腐蚀速率密切相关,在90℃条件下腐蚀产物膜结构疏松、结合力差,存在脱落现象。 最后,为了抑制环空的腐蚀,以套管材质为例,利用高温高压釜对不同注入介质中套管材质的失重腐蚀和应力腐蚀进行了测试,评价了环空介质对套管腐蚀的抑制效果。在模拟工况条件下,水基与油基环空保护液对套管材质失重腐蚀具有较好的抑制作用,氮气的防护效果较差。在90℃条件下,水基环空保护液对套管材质的缓蚀效率高达96%,且套管的腐蚀速率低于油田的腐蚀速率控制指标。在水基环空保护液、模拟工况条件下,套管材质的环境断裂韧性值约为68MPa·m1/2,其值远高于ISO标准的规定值。 本文研究成果为酸性气井环空防护措施的优选和环空带压气井的完整性管理提供了必要的技术支撑。
[Abstract]:With the large-scale development of "Sangao" gas field, people pay more and more attention to the ring air corrosion and safety problems caused by annular zone pressure. In order to ensure the safety of production, it is urgent to carry out the ring air corrosion evaluation. In order to realize the safe development of oil and gas field, appropriate protective measures are selected to restrain ring air corrosion and to control it within a reasonable and acceptable range. In this paper, the following experimental studies are carried out to solve the problem of ring air corrosion in a certain acid gas field. Firstly, the electrochemical corrosion of VM110SS casing under atmospheric pressure was studied by CS350 electrochemical workstation. The effect of temperature on the electrochemical corrosion of VM110SS casing is obtained. The corrosion current density of VM110SS casing material increases exponentially with the increase of temperature in the range of 10 鈩，

本文编号：1518667