南海高温高压气藏机械防砂筛管动态腐蚀评价实验研究
发布时间：2021-01-05 17:18
机械防砂筛管腐蚀寿命评价及筛管评价优选对于高温高压气藏尤为重要,目前以静态金属挂片腐蚀实验为主要手段的筛管腐蚀评价难以适应气藏的动态生产条件。针对该问题,利用防砂筛管动态腐蚀评价系统,基于南海某高温高压气藏温度、压力和流体条件,对典型的机械防砂筛管的基管、挡砂介质（多层滤网、烧结纤维、绕丝筛板、泡沫金属镍）和外保护罩组件进行了动态腐蚀评价实验。结果表明:典型高温高压气藏条件下,N80钢基管为中度腐蚀,深度腐蚀速率为0. 073 8 mm/a,316L钢多层滤网挡砂介质为轻度腐蚀,深度腐蚀速率为0. 017 4mm/a,304钢外保护罩腐蚀程度介于两者之间,深度腐蚀速率为0. 029 3 mm/a;筛管各组件的质量腐蚀速率随CO2分压增大而加快,三者的质量腐蚀速率在CO2分压超过7. 0 MPa后差异更明显;各组件质量腐蚀速率随温度升高先上升后下降,在温度为120～140℃时达到最高质量腐蚀速率;水气比增加会加快腐蚀。多层滤网、绕丝筛板、烧结纤维和泡沫金属镍4种典型的挡砂介质的深度腐蚀速率分别为0. 017 4、0. 030 6、0. 010 ...
【文章来源】：特种油气藏. 2020,27(03)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
机械筛管不同组件的实验样品
由图2可知:CO2分压为2.5 MPa时，经过动态腐蚀实验后，基管表面存在大片腐蚀区块，产生颗粒状的腐蚀产物，腐蚀表面比较均匀，但产物膜并不完整，出现局部脱落，总体腐蚀较严重(图2a);外保护罩具有上下交错割缝结构，在割缝的端部凹陷尖角处有大量团状晶体腐蚀产物聚集，在非割缝区域的表面腐蚀产物相对较少(图2b)，外保护罩的腐蚀为中等;多层滤网挡砂介质为圆丝状编织网，仅在金属丝的局部区域发生零星腐蚀，金属丝上零星散布腐蚀产物颗粒(图2c)。通过不同组件微观腐蚀形貌对比可知，在相同条件下，基管腐蚀现象最为明显，其次是外保护罩，挡砂介质腐蚀相对轻微。称取实验样品腐蚀前后的质量，计算其腐蚀失重率:
使用筛管的不同组件在不同敏感性因素(CO2分压、温度、水气比)下进行腐蚀实验，实验结果见图3。图3为筛管不同组件的腐蚀失重率和质量腐蚀速率随CO2分压变化规律。由图3可知:(1)随着CO2分压升高，筛管各组件的质量腐蚀速率总体呈上升趋势。这是因为当CO2分压升高时，电离出的HCO3-越多，HCO3-与铁发生反应生成铁锈(FeCO3)，使得化学反应向正反应方向移动，在一定程度上促进了腐蚀的发生。(2)实验条件范围内，基管的质量腐蚀速率明显高于外保护罩，多层滤网挡砂介质质量腐蚀速率最低;三者的质量腐蚀速率在CO2分压超过7.0 MPa后差异更加明显，基管的质量腐蚀速率也更快。(3)各组件腐蚀失重率随着CO2分压升高也整体呈上升趋势。因此，无论是基管、外保护罩还是挡砂介质，CO2分压对质量腐蚀速率的影响都较大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]X65钢在CO2/油/水环境中的腐蚀特性试验[J]. 程远鹏,白羽,郑度奎,李自力. 油气储运. 2019(08)
[2]水下采油树30CrMo钢/625合金异金属腐蚀机理试验研究[J]. 许亮斌,李朝玮,王宇,肖凯文,盛磊祥. 石油钻探技术. 2019(04)
[3]典型离子对碳钢CO2腐蚀的影响[J]. 谷坛,唐德志,王竹,陈宏健,解红军. 天然气工业. 2019(07)
[4]高温高压下G3镍基合金油管酸化腐蚀的力学性能[J]. 张智,周泽宇,宋闯,桑鹏飞,刘和兴,李磊. 天然气工业. 2019(06)
[5]酸性天然气注入参数对管柱腐蚀的影响[J]. 王金忠,黄晓蒙,彭政德,曾德智,戚亚东. 断块油气田. 2019(03)
[6]注CO2采油井油管柱腐蚀速率预测[J]. 张智,刘金铭,张华礼,李玉飞,罗伟. 西南石油大学学报(自然科学版). 2019(02)
[7]高强度HY级抽油杆在含硫工况下的环境敏感断裂评价[J]. 陈昂,于会永,田刚,李皓,张海鑫,曾德智. 断块油气田. 2018(06)
[8]CO2驱采出井井下附件材料的腐蚀评价与优选[J]. 涂亚明,石善志,刘从平,廖锐全,刘捷. 腐蚀与防护. 2018(09)
[9]N80油井管腐蚀穿孔原因分析[J]. 谢建雷,闫泓. 石油化工腐蚀与防护. 2018(04)
[10]烟道气驱油过程中N80钢的腐蚀规律实验研究[J]. 周迎梅. 油气地质与采收率. 2018(05)
本文编号：2959007
【文章来源】：特种油气藏. 2020,27(03)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
机械筛管不同组件的实验样品
由图2可知:CO2分压为2.5 MPa时，经过动态腐蚀实验后，基管表面存在大片腐蚀区块，产生颗粒状的腐蚀产物，腐蚀表面比较均匀，但产物膜并不完整，出现局部脱落，总体腐蚀较严重(图2a);外保护罩具有上下交错割缝结构，在割缝的端部凹陷尖角处有大量团状晶体腐蚀产物聚集，在非割缝区域的表面腐蚀产物相对较少(图2b)，外保护罩的腐蚀为中等;多层滤网挡砂介质为圆丝状编织网，仅在金属丝的局部区域发生零星腐蚀，金属丝上零星散布腐蚀产物颗粒(图2c)。通过不同组件微观腐蚀形貌对比可知，在相同条件下，基管腐蚀现象最为明显，其次是外保护罩，挡砂介质腐蚀相对轻微。称取实验样品腐蚀前后的质量，计算其腐蚀失重率:
使用筛管的不同组件在不同敏感性因素(CO2分压、温度、水气比)下进行腐蚀实验，实验结果见图3。图3为筛管不同组件的腐蚀失重率和质量腐蚀速率随CO2分压变化规律。由图3可知:(1)随着CO2分压升高，筛管各组件的质量腐蚀速率总体呈上升趋势。这是因为当CO2分压升高时，电离出的HCO3-越多，HCO3-与铁发生反应生成铁锈(FeCO3)，使得化学反应向正反应方向移动，在一定程度上促进了腐蚀的发生。(2)实验条件范围内，基管的质量腐蚀速率明显高于外保护罩，多层滤网挡砂介质质量腐蚀速率最低;三者的质量腐蚀速率在CO2分压超过7.0 MPa后差异更加明显，基管的质量腐蚀速率也更快。(3)各组件腐蚀失重率随着CO2分压升高也整体呈上升趋势。因此，无论是基管、外保护罩还是挡砂介质，CO2分压对质量腐蚀速率的影响都较大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]X65钢在CO2/油/水环境中的腐蚀特性试验[J]. 程远鹏,白羽,郑度奎,李自力. 油气储运. 2019(08)
[2]水下采油树30CrMo钢/625合金异金属腐蚀机理试验研究[J]. 许亮斌,李朝玮,王宇,肖凯文,盛磊祥. 石油钻探技术. 2019(04)
[3]典型离子对碳钢CO2腐蚀的影响[J]. 谷坛,唐德志,王竹,陈宏健,解红军. 天然气工业. 2019(07)
[4]高温高压下G3镍基合金油管酸化腐蚀的力学性能[J]. 张智,周泽宇,宋闯,桑鹏飞,刘和兴,李磊. 天然气工业. 2019(06)
[5]酸性天然气注入参数对管柱腐蚀的影响[J]. 王金忠,黄晓蒙,彭政德,曾德智,戚亚东. 断块油气田. 2019(03)
[6]注CO2采油井油管柱腐蚀速率预测[J]. 张智,刘金铭,张华礼,李玉飞,罗伟. 西南石油大学学报(自然科学版). 2019(02)
[7]高强度HY级抽油杆在含硫工况下的环境敏感断裂评价[J]. 陈昂,于会永,田刚,李皓,张海鑫,曾德智. 断块油气田. 2018(06)
[8]CO2驱采出井井下附件材料的腐蚀评价与优选[J]. 涂亚明,石善志,刘从平,廖锐全,刘捷. 腐蚀与防护. 2018(09)
[9]N80油井管腐蚀穿孔原因分析[J]. 谢建雷,闫泓. 石油化工腐蚀与防护. 2018(04)
[10]烟道气驱油过程中N80钢的腐蚀规律实验研究[J]. 周迎梅. 油气地质与采收率. 2018(05)
本文编号：2959007
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