CO2油氣田腐蝕特點(diǎn)分析

周進(jìn)

摘要：針對(duì)于存在CO2油氣田腐蝕問(wèn)題嚴(yán)重的現(xiàn)象，采取全面化檢測(cè)方式，最終得出腐蝕比較容易出現(xiàn)在一些進(jìn)站的直角彎頭、加熱爐盤(pán)管等位置。通過(guò)對(duì)CO2含量、流速以及溫度等進(jìn)行跟蹤對(duì)比分析，最終結(jié)果表示CO2含量是導(dǎo)致油氣田出現(xiàn)腐蝕的主要因素，流速是影響同一區(qū)塊腐蝕的因素，溫度則是影響同一口井的腐蝕因素，就需要采取相應(yīng)的治理措施，將腐蝕的速度合理控制，為今后的防腐實(shí)踐工作積累更多經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：油氣田;腐蝕部位;防腐措施

前言：

在本次分析的油田中，因?yàn)閷?duì)于油氣井產(chǎn)物腐蝕性的認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致在早期投入深層油氣井及場(chǎng)站管柱、管道等設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)，并沒(méi)有完全的考慮腐蝕帶來(lái)的影響，就導(dǎo)致在后續(xù)的生產(chǎn)中逐漸出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。為了盡快的解決腐蝕問(wèn)題，本文主要開(kāi)展一些腐蝕特點(diǎn)與治理對(duì)策的分析，繼而有效的解決在今后生產(chǎn)施工中存在的問(wèn)題。

一、CO2油氣田腐蝕部位及分析

（一）站內(nèi)管道減薄位置多

展開(kāi)對(duì)3座轉(zhuǎn)接站的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在站內(nèi)的管道減薄有超出29處缺陷，其中最大的減薄超出了30%，很多減薄的位置會(huì)出現(xiàn)在彎頭與后續(xù)的直管段部位。

經(jīng)過(guò)減薄管段相關(guān)數(shù)據(jù)的整理分析，發(fā)現(xiàn)油氣田的腐蝕位置是比較集中的，分別都是在進(jìn)站出地之后的第一和第二個(gè)直角彎頭、三級(jí)節(jié)流后U型彎頭等。

因?yàn)樵趶濐^處的減薄是最嚴(yán)重的，所以就需要在施工中加強(qiáng)重點(diǎn)分析，從彎頭流場(chǎng)分布圖進(jìn)行分析，根據(jù)流動(dòng)的方向，其外弧是在流體的慣性作用下形成的，并且此時(shí)的流速是最大的，其實(shí)際受到的沖刷腐蝕也是最大的，就會(huì)導(dǎo)致彎頭處比直管段的腐蝕呈現(xiàn)出更加嚴(yán)重的現(xiàn)象[1]。

通過(guò)對(duì)管道減薄區(qū)域的分析，最終發(fā)現(xiàn)直管段的腐蝕要明顯的比彎頭區(qū)域輕，一些出現(xiàn)腐蝕的部位，最終的腐蝕產(chǎn)物膜是比較輸送且清晰可見(jiàn)的，在彎頭處出現(xiàn)腐蝕的情況是非常嚴(yán)重的，所以會(huì)呈現(xiàn)出比較明顯的點(diǎn)蝕與坑蝕等多種現(xiàn)象。

（二）加熱爐盤(pán)管普遍腐蝕

我們從加熱爐的外表進(jìn)行分析，其在實(shí)際使用中受到的腐蝕是比較均勻的，但是隨著一些局部腐蝕的出現(xiàn)，其最大的腐蝕深坑會(huì)達(dá)到3nm，但是實(shí)際腐蝕情況較為嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)分析得知，加熱爐中存在的碳酸鹽殘留經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，會(huì)分解出一些CO2與氧化物，但是CO2在高溫的情況下，對(duì)加熱爐的盤(pán)管會(huì)呈現(xiàn)出較大的腐蝕現(xiàn)象。

在進(jìn)行盤(pán)管內(nèi)壁分析的過(guò)程中，每一條盤(pán)管中都存在著非常嚴(yán)重的坑蝕現(xiàn)象，一部分的盤(pán)管會(huì)在大小頭變徑處有著較為嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，尤其是腐蝕區(qū)域最為嚴(yán)重的區(qū)塊氣井加熱爐盤(pán)管的實(shí)際腐蝕情況是最為嚴(yán)重的[2]。

在實(shí)際分析中，從盤(pán)管的電鏡圖等角度來(lái)看，發(fā)現(xiàn)腐蝕之后的產(chǎn)物膜比較輸送，腐蝕的介質(zhì)可以非常輕易的達(dá)到金屬的表面，繼而反應(yīng)生成一種電化學(xué)陽(yáng)極，腐蝕介質(zhì)無(wú)法輕易的到達(dá)將其稱(chēng)之為電化學(xué)反應(yīng)陰極，對(duì)于這種小陽(yáng)極、大陽(yáng)極的腐蝕，會(huì)導(dǎo)致金屬在較短的時(shí)間之內(nèi)，出現(xiàn)一些比較嚴(yán)重的局部腐蝕問(wèn)題。

（三）閥門(mén)堆積雜質(zhì)多

在實(shí)際施工過(guò)程中，閥門(mén)處的雜志堆積是比較多的，可能會(huì)導(dǎo)致密封面的腐蝕被沖刷，或者是在開(kāi)啟與關(guān)閉閥門(mén)的過(guò)程中，對(duì)密封面造成較為嚴(yán)重的腐蝕性。

二、CO2油氣田防腐技術(shù)策略

（一）緩蝕劑防腐措施

在使用緩蝕劑時(shí)，主要按照作用機(jī)理等方式，將其劃分為薄膜劑與鈍化劑兩個(gè)種類(lèi)。薄膜劑的使用主要有胺類(lèi)，例如伯胺、仲胺、聚胺、硫化物等類(lèi)型，此類(lèi)物質(zhì)在金屬表面與腐蝕介質(zhì)中，可以形成一種不可滲透的阻擋層。在使用鈍化劑時(shí)，主要應(yīng)用的有釩酸鹽、鉻酸鹽等，在金屬物質(zhì)的表面形成一種保護(hù)性氧化層，繼而在使用中起到一種抗腐蝕的作用。

油氣田在使用緩蝕劑時(shí)主要為薄膜劑，先試用兩種水溶性的緩蝕劑，經(jīng)過(guò)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)，最終的效率可以達(dá)到90%以上。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際實(shí)驗(yàn)情況，緩蝕劑的使用起到了非常好的方式效果，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用需求，經(jīng)過(guò)全面推廣使用之后，能夠有效的降低腐蝕開(kāi)展的效率，演唱了油氣井管柱與管道的實(shí)際使用壽命，減少在后續(xù)工作開(kāi)展中存在的安全隱患。

（二）防腐管柱優(yōu)化

為了進(jìn)一步優(yōu)化管柱的防腐，就需要使用13Cr油管+插入式防腐封隔器，密閉油套的環(huán)空將其注入保護(hù)液，繼而實(shí)現(xiàn)油套管防腐的作用[3]。因?yàn)榉忾]器的使用完全的封閉了油套環(huán)空，其產(chǎn)出氣不能與產(chǎn)層的上部套管直接的接觸，所以在實(shí)際使用時(shí)上部套管并沒(méi)有受到CO2腐蝕的影響，在使用封隔器時(shí)井下管柱需要使用13Cr防腐材質(zhì)管材，繼而有效的降低了抗腐蝕的程度。

（三）防腐措施優(yōu)選

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)十多年的防腐措施研究，針對(duì)于油氣田的地面集輸系統(tǒng)來(lái)講，如果CO2的分壓達(dá)到了0.2MPa以上，就會(huì)優(yōu)先的選擇使用一些耐蝕的材質(zhì)，繼而保障最終的安全同時(shí)也降低了投資的使用費(fèi)用，也可以選擇使用普通碳鋼內(nèi)襯316L不銹鋼材質(zhì)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)施工中抗腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)手段的應(yīng)用，必要的情況下添加緩蝕劑延緩腐蝕;如果CO2的分壓低于0.2MPa時(shí)，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)根據(jù)腐蝕情況添加緩蝕劑。對(duì)于井下管柱的環(huán)境，如果CO2分壓達(dá)到0.2MPa以上的單井，優(yōu)先使用13Cr耐蝕材質(zhì)。

根據(jù)管道與站場(chǎng)的完整性管理工作開(kāi)展需求，需要在實(shí)際工作中加強(qiáng)檢測(cè)，結(jié)合最終的檢測(cè)結(jié)果，制定出合理的防護(hù)對(duì)策，通常情況下會(huì)使用更換、定期等多種檢測(cè)或防腐措施相結(jié)合的一種方式，繼而有效的消除實(shí)際工作中存在的安全隱患問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ)：

針對(duì)于油田中出現(xiàn)CO2腐蝕現(xiàn)象，油氣田中的氯離子增加了腐蝕的程度，針對(duì)于一些高含CO2的油氣井來(lái)講，還需要我們進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其腐蝕規(guī)律的認(rèn)識(shí)，注重在實(shí)際工作開(kāi)展中使用檢測(cè)實(shí)驗(yàn)等多種研究方法，尤其是在井下管柱腐蝕程度檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，只有先明確井下管柱腐蝕的具體情況之后，才能夠采取相應(yīng)的治理措施，保障油氣井實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王春騫. 油氣田地面集輸碳鋼管線(xiàn)腐蝕檢測(cè)技術(shù)分析[J]. 全面腐蝕控制，2021，35（09）：113-114+142.

[2]范家僖，李敏. 含CO_2油氣田腐蝕特點(diǎn)分析及防腐對(duì)策[J]. 油氣田地面工程，2021，40（09）：60-66.

[3]羅銀坤. 油氣田開(kāi)發(fā)中抗二氧化碳腐蝕措施及材料應(yīng)用[J]. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2021，41（10）：105-107.