套管钢在CO 2 /H 2 S环境中的腐蚀速率预测研究
发布时间：2021-01-09 18:10
随着我国高酸性油气田的不断开发,目前关于套管钢在CO2/H2S环境中的腐蚀研究已经成为了腐蚀领域中的热点课题之一。但是基于CO2/H2S共存腐蚀环境的复杂性,以及两者协同与竞争效应的不确定等原因,对套管钢在CO2/H2S共存腐蚀环境中的腐蚀机理和规律并未形成共有性的认识；现有的单一腐蚀速率预测模型或方法完全不能满足这方面的研究；现有的腐蚀防护研究大多是针对特定油气田腐蚀环境进行的室内实验或现场材质优选,缺乏通用性,远不能满足酸性油气田的发展需要。因此有必要进行套管钢在CO2/H2S环境中的腐蚀速率预测研究,为指导油气田进行套管选材设计和选择腐蚀预防措施提供理论支撑。本文在调研国内外大量文献的基础上,针对N80套管钢进行了CO2/H2S环境中的腐蚀失重实验,并建立了相应的腐蚀数学模型,又通过数学算法进行腐蚀速率预测并证明了其有效性,最后对比分析了国内外常用的三种腐蚀防护措施。具体研究内容和取得的成果如下：应用N80套管钢进行室内模拟CO2/H2S环境中腐蚀失重实验,在特定实验条件下,考察了不同的主要环境影响因素下腐蚀过程的协同作用规律和交互影响机理,并分析了发生此类变化规律的主要原因。结...
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
N80套管钢气相/液相腐烛产物膜SEM形貌
(b)液相图2-8 N80套管钢气相/液相腐烛产物膜EDS能谱图表2-9 N80套管钢气相/液相腐烛产物膜EDS能谱分析结果元素种类 C 0 S Fe气相（wt%) 5.14 3.52 39.68 51.66液相（wt%) 6.83 2.26 35.21 55.7对试样的腐烛产物膜进行XRD分析结果见图2-9所示，结果显示气相和液相腐烛产物膜成分均为H2S的腐烛产物，尽管腐烛介质中含有C02，但腐t虫产物中并未出现C02的腐烛产物，这正好验证了在此分压比条件下N80套管钢表面出现H2S和C02竞争关系，由于两者分压比Pco2/PH2S较小，腐烛体系中C02未能直接参与腐t虫过程，而以H^S腐独为主导。24
(b)液相图2-9 N80套管钢气相/液相腐烛产物膜XRD图本章小结(1)N80套管钢在CO2/H2S共存环境中，在此实验条件下的腐t虫速率均超过NACE均匀腐性程度标准中所规定的极严重腐烛程度。(2)N80套管钢在CO2/H2S共存环境中，在60°C~14(rC范围内，随着温度的升高，的腐t虫速率呈现先降低后升高然后再降低的趋势，最后在locrc时取得腐烛速率；腐烛介质由静态转变为动态的过程中，腐烛速率呈现增大的现象，但由于腐t虫比较均勾致密，腐t虫速率增幅并不大；设定C02分压为1.5MPa，在H2S分压为Pa?0.9MPa范围内，随着H2S分压的升高，腐烛速率呈现先增加后降低然后再增规律，分析认为N80套管钢腐烛体系中先后经历了 C02腐烛占主导地位，接着是呈现协同与竞争关系共同腐烛，最后腐烛体系中以H2S腐烛为主；设定H2S分压为Pa时，在C02分压为O.lMPa?2.5MPa范围内，随着CO:分压的升高，腐独速率升
【参考文献】：
期刊论文
[1]微量H2S对油管钢CO2腐蚀行为的影响[J]. 钱进森,燕铸,刘建彬,李小波. 焊管. 2014(12)
[2]人工神经网络在气井管理及动态预测中的应用[J]. 刘占良,石万里,孙振,成育红,唐婧. 天然气工业. 2014(11)
[3]温度对N80钢在CO2/O2共存环境中腐蚀行为的影响[J]. 林学强,李效波,张海龙,张晶,董帅,柳伟,吴飞,路民旭. 腐蚀与防护. 2014(01)
[4]油气田CO2/H2S共存腐蚀与缓蚀技术研究进展[J]. 李自力,程远鹏,毕海胜,董有智. 化工学报. 2014(02)
[5]油套管腐蚀与防护技术发展现状[J]. 王军,毕宗岳,张劲楠,王燕,李超,白鹤,何石磊,王涛. 焊管. 2013(07)
[6]温度对连续油管QT-900在CO2环境中腐蚀行为的影响[J]. 祝成龙,赵国仙,薛艳,李丹平,刘艳朝. 腐蚀与防护. 2013(03)
[7]基于流场计算的天然气集输管线CO2腐蚀预测模型[J]. 崔钺,兰惠清,康正凌,何仁洋,黄辉,林楠. 石油学报. 2013(02)
[8]鄂尔多斯盆地靖边气田气井油管腐蚀规律与防腐对策[J]. 尚万宁,乔玉龙,闫昭,仵海龙,韩军平. 天然气工业. 2013(02)
[9]基于人工神经网络的CO2/H2S腐蚀速率预测模型[J]. 李强,鞠虹,唐晓,李焰. 腐蚀与防护. 2013(01)
[10]油气管线的CO2腐蚀与防护综述[J]. 贾思洋. 清洗世界. 2012(12)
硕士论文
[1]基于遗传算法的BP神经网络的优化研究及MATLAB仿真[D]. 任谢楠.天津师范大学 2014
[2]ARIMA模型与遗传算法优化神经网络在GDP预测中的应用[D]. 单玉隆.兰州大学 2014
[3]大型风电场短期功率预测研究[D]. 贺电.北京交通大学 2011
[4]长输油气管线腐蚀速率预测模型及防护技术研究[D]. 朱景龙.中国海洋大学 2007
本文编号：2967150
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
N80套管钢气相/液相腐烛产物膜SEM形貌
(b)液相图2-8 N80套管钢气相/液相腐烛产物膜EDS能谱图表2-9 N80套管钢气相/液相腐烛产物膜EDS能谱分析结果元素种类 C 0 S Fe气相（wt%) 5.14 3.52 39.68 51.66液相（wt%) 6.83 2.26 35.21 55.7对试样的腐烛产物膜进行XRD分析结果见图2-9所示，结果显示气相和液相腐烛产物膜成分均为H2S的腐烛产物，尽管腐烛介质中含有C02，但腐t虫产物中并未出现C02的腐烛产物，这正好验证了在此分压比条件下N80套管钢表面出现H2S和C02竞争关系，由于两者分压比Pco2/PH2S较小，腐烛体系中C02未能直接参与腐t虫过程，而以H^S腐独为主导。24
(b)液相图2-9 N80套管钢气相/液相腐烛产物膜XRD图本章小结(1)N80套管钢在CO2/H2S共存环境中，在此实验条件下的腐t虫速率均超过NACE均匀腐性程度标准中所规定的极严重腐烛程度。(2)N80套管钢在CO2/H2S共存环境中，在60°C~14(rC范围内，随着温度的升高，的腐t虫速率呈现先降低后升高然后再降低的趋势，最后在locrc时取得腐烛速率；腐烛介质由静态转变为动态的过程中，腐烛速率呈现增大的现象，但由于腐t虫比较均勾致密，腐t虫速率增幅并不大；设定C02分压为1.5MPa，在H2S分压为Pa?0.9MPa范围内，随着H2S分压的升高，腐烛速率呈现先增加后降低然后再增规律，分析认为N80套管钢腐烛体系中先后经历了 C02腐烛占主导地位，接着是呈现协同与竞争关系共同腐烛，最后腐烛体系中以H2S腐烛为主；设定H2S分压为Pa时，在C02分压为O.lMPa?2.5MPa范围内，随着CO:分压的升高，腐独速率升
【参考文献】：
期刊论文
[1]微量H2S对油管钢CO2腐蚀行为的影响[J]. 钱进森,燕铸,刘建彬,李小波. 焊管. 2014(12)
[2]人工神经网络在气井管理及动态预测中的应用[J]. 刘占良,石万里,孙振,成育红,唐婧. 天然气工业. 2014(11)
[3]温度对N80钢在CO2/O2共存环境中腐蚀行为的影响[J]. 林学强,李效波,张海龙,张晶,董帅,柳伟,吴飞,路民旭. 腐蚀与防护. 2014(01)
[4]油气田CO2/H2S共存腐蚀与缓蚀技术研究进展[J]. 李自力,程远鹏,毕海胜,董有智. 化工学报. 2014(02)
[5]油套管腐蚀与防护技术发展现状[J]. 王军,毕宗岳,张劲楠,王燕,李超,白鹤,何石磊,王涛. 焊管. 2013(07)
[6]温度对连续油管QT-900在CO2环境中腐蚀行为的影响[J]. 祝成龙,赵国仙,薛艳,李丹平,刘艳朝. 腐蚀与防护. 2013(03)
[7]基于流场计算的天然气集输管线CO2腐蚀预测模型[J]. 崔钺,兰惠清,康正凌,何仁洋,黄辉,林楠. 石油学报. 2013(02)
[8]鄂尔多斯盆地靖边气田气井油管腐蚀规律与防腐对策[J]. 尚万宁,乔玉龙,闫昭,仵海龙,韩军平. 天然气工业. 2013(02)
[9]基于人工神经网络的CO2/H2S腐蚀速率预测模型[J]. 李强,鞠虹,唐晓,李焰. 腐蚀与防护. 2013(01)
[10]油气管线的CO2腐蚀与防护综述[J]. 贾思洋. 清洗世界. 2012(12)
硕士论文
[1]基于遗传算法的BP神经网络的优化研究及MATLAB仿真[D]. 任谢楠.天津师范大学 2014
[2]ARIMA模型与遗传算法优化神经网络在GDP预测中的应用[D]. 单玉隆.兰州大学 2014
[3]大型风电场短期功率预测研究[D]. 贺电.北京交通大学 2011
[4]长输油气管线腐蚀速率预测模型及防护技术研究[D]. 朱景龙.中国海洋大学 2007
本文编号：2967150
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