LD稠油掺水输送管道腐蚀及影响因素研究
发布时间：2020-06-25 05:13
【摘要】：稠油中胶质及沥青质含量较高粘度较大,输送较为困难,LD油田海管采用掺水降粘减阻的方式对稠油进行管道输送,由于掺入水中常含有大量的可溶性离子,对管道具有一定的腐蚀性,影响管道的安全输送。为保障管道安全运行,指导现场做出针对性防腐措施,LD油田稠油掺水混输管道的腐蚀行为及主要影响因素的研究具有较强的实际意义。针对油水混输管道腐蚀影响因素问题,以海管常用管材——X52钢为研究对象,主要研究成果如下:(1)应用正交实验法,设计两组实验分别研究温度、pH值和矿化度等三种环境因素以及采出水中对腐蚀有主要影响的五种不同离子Cl-、HCO3-、Mg2+、SO42-和Ca2+对X52钢腐蚀影响的相对大小,发现采出水的温度、pH值和矿化度等环境因素中矿化度对X52钢腐蚀影响最大,其次是pH值和温度;而Cl-、HCO3-、Mg2+、SO42-和Ca2+离子中,Cl-对X52钢腐蚀影响最大,其次分别是Mg2+,SO42-和HCO3-,影响最小的是Ca2+。(2)应用动态挂片失重法,研究采出水流速和原油含水率对X52钢腐蚀速率影响,发现液体流动对X52钢除腐蚀外还有一定的的冲刷作用,流速对腐蚀速率影响较大,随着流速增加X52钢腐蚀速率增大,且流速为0.8 m/s时腐蚀速率达到最大3.53 mm/a,超过0.8 m/s时腐蚀速率降低;X52钢管道腐蚀主要受采出水影响,原油对管道腐蚀影响可以忽略,当原油中不含水时X52钢腐蚀速率很低,随着含水率升高X52钢腐蚀速率增大,含水率65%时X52钢腐蚀速率达到2.85 mm/a。(3)应用静态挂片失重法分别研究温度、pH值、矿化度和离子种类等因素对X52钢的腐蚀速率及腐蚀行为的影响,同时应用电化学实验研究这几种因素静态条件下X52钢的电化学腐蚀行为,与静态挂片失重实验交叉验证,并且针对几种X52钢腐蚀影响因素中腐蚀较为严重的情况应用SEM方法进行重点测试分析,发现X52钢腐蚀速率随温度升高而不断增大,极化曲线显示60℃后X52钢表面出现明显的钝化膜,但钝化膜的影响小于腐蚀介质传质过程的影响;X52钢在碱性环境下腐蚀速率明显小于酸性环境下,在pH值为8时腐蚀速率最低,pH值为8、9时X52钢电极表面出现明显的钝化膜;随矿化度升高腐蚀速率先增加后减小,20.00 g/L时X52钢的腐蚀速率最大达到2.04 mm/a,在60.00 g/L时达到最低,矿化度的变化只改变了 X52钢腐蚀速率,未改变反应机理,矿化物离子中Cl-对腐蚀影响最大,Cl-浓度20.00 g/L时X52钢腐蚀速率达到1.56 mm/a。(4)根据油水混输下X52钢腐蚀影响因素及现场工况条件提出防腐对策,从经济性适用性等方面对比各种防腐措施的优劣,发现添加缓蚀剂法成本低且适用性好,建议使用缓蚀剂进行防腐,但需要进一步对缓蚀剂选型及复配进行研究。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE988.2
【图文】：
实验采用静态挂片实验可以与同样为静态条件的电化学实验做对比，使研究结果更有说逡逑服力；而对流速等的研究则必须为动态环境，所以选择动态挂片实验。逡逑静态挂片实验主要步骤如图２－２所示，表２－１为静态挂片实验均匀腐蚀程度的规定，逡逑实验中注意要将广口瓶中溶液加满并且密封以防空气进入。逡逑１２逡逑
挂片除Ｕ打磨Ｕ称重Ｕ失重实Ｕ清洗Ｕ干燥Ｕ再次称Ｕ计算腐逡逑油逦ｎ验逦櫝逦重逦蚀速率逡逑图２－２静态挂片实验主要步骤流程图逡逑表２－１逦ＳＹ／Ｔ００８７．３－２０１０标准对均匀腐蚀程度的规定逡逑平均腐蚀速率／（ｍｎｒａ’逦级别逡逑＜０．０２５逦低逡逑０．０２５－０．１２５逦中逡逑０．１２６邋？０．２５４逦高逡逑＞０．２５４逦极高逡逑２．２．３电化学法逡逑电化学法主要包括极化曲线测试和阻抗谱测试，一般来说电化学实验偏重于对腐蚀逡逑机理的理论研究，通过对电化学腐蚀过程中热力学以及动力学的研究，对电极电位、腐逡逑蚀电流密度等参数的测量，绘制腐蚀极化曲线或者建立电化学腐蚀模型。通过极化曲线逡逑可以得到研究对象在特定溶液中的腐蚀电流密度以及自腐蚀电位等数据，以此判断研究逡逑对象腐蚀速率等，而阻抗谱可以评价腐蚀过程，包括腐蚀倾向及腐蚀产物膜的情况等。逡逑本文通过不同情况下极化曲线和阻抗谱的测试，研[偭思钢忠蛩夭煌较碌母此俾叔义霞案葱形谋浠榭觥ｅ义希保
本文编号：2728911
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE988.2
【图文】：
实验采用静态挂片实验可以与同样为静态条件的电化学实验做对比，使研究结果更有说逡逑服力；而对流速等的研究则必须为动态环境，所以选择动态挂片实验。逡逑静态挂片实验主要步骤如图２－２所示，表２－１为静态挂片实验均匀腐蚀程度的规定，逡逑实验中注意要将广口瓶中溶液加满并且密封以防空气进入。逡逑１２逡逑
挂片除Ｕ打磨Ｕ称重Ｕ失重实Ｕ清洗Ｕ干燥Ｕ再次称Ｕ计算腐逡逑油逦ｎ验逦櫝逦重逦蚀速率逡逑图２－２静态挂片实验主要步骤流程图逡逑表２－１逦ＳＹ／Ｔ００８７．３－２０１０标准对均匀腐蚀程度的规定逡逑平均腐蚀速率／（ｍｎｒａ’逦级别逡逑＜０．０２５逦低逡逑０．０２５－０．１２５逦中逡逑０．１２６邋？０．２５４逦高逡逑＞０．２５４逦极高逡逑２．２．３电化学法逡逑电化学法主要包括极化曲线测试和阻抗谱测试，一般来说电化学实验偏重于对腐蚀逡逑机理的理论研究，通过对电化学腐蚀过程中热力学以及动力学的研究，对电极电位、腐逡逑蚀电流密度等参数的测量，绘制腐蚀极化曲线或者建立电化学腐蚀模型。通过极化曲线逡逑可以得到研究对象在特定溶液中的腐蚀电流密度以及自腐蚀电位等数据，以此判断研究逡逑对象腐蚀速率等，而阻抗谱可以评价腐蚀过程，包括腐蚀倾向及腐蚀产物膜的情况等。逡逑本文通过不同情况下极化曲线和阻抗谱的测试，研[偭思钢忠蛩夭煌较碌母此俾叔义霞案葱形谋浠榭觥ｅ义希保
本文编号：2728911
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