一(yi)、概(gai)述石油(you)工業 


  石(shi)(shi)油(you)(you)工業是(shi)由石(shi)(shi)油(you)(you)勘探,鉆井,開發,采(cai)油(you)(you),油(you)(you)氣(qi)(qi)集(ji)輸(shu),油(you)(you)氣(qi)(qi)處理,油(you)(you)氣(qi)(qi)儲存、運輸(shu)、石(shi)(shi)油(you)(you)煉制等環(huan)節組成的(de)。由于石(shi)(shi)油(you)(you)工業中(zhong)的(de)特殊環(huan)境,采(cai)用(yong)的(de)材(cai)料幾乎(hu)都(dou)是(shi)金屬,而且(qie)金屬設備(bei)在每一個(ge)環(huan)節都(dou)存在腐蝕現象。 


  石油工(gong)業中的設備: 


  油氣井(jing)設備:鉆(zhan)具、鉆(zhan)桿、井(jing)筒、套管和井(jing)口裝置。  


  集輸設備:輸油氣管線、回注管線、閥門、壓力容(rong)器和儲罐。  


  煉化(hua)(hua)(hua)(hua)設(she)備:常減(jian)壓裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、催化(hua)(hua)(hua)(hua)裂化(hua)(hua)(hua)(hua)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、延(yan)遲(chi)焦化(hua)(hua)(hua)(hua)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、催化(hua)(hua)(hua)(hua)重整裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、制氫裝(zhuang)置(zhi)(zhi)等。



二、石油工業中(zhong)的腐(fu)蝕現狀(zhuang)與危害 


  石油產業中(zhong)的腐蝕造成(cheng)的經濟損失(shi)越占產值的6%。腐蝕事件頻繁發生 。


  某油田(小型(xing)油田)1993年有400多(duo)(duo)口油井因(yin)井下管柱(zhu)或共居(ju)的腐(fu)蝕而頻(pin)繁停產作業,100多(duo)(duo)口注(zhu)水井套管因(yin)腐(fu)蝕穿孔,更換注(zhu)水井套管耗費3950萬元。


  勝利油(you)(you)田某(mou)油(you)(you)區金屬(shu)集輸管道均(jun)勻腐蝕(shi)速度高(gao)達(da)14mm/a,嚴重的不到半年(nian)就穿(chuan)孔,造成大量油(you)(you)水外(wai)泄,大面(mian)積污染環境,不到兩(liang)年(nian)就被迫全部更新。 


  石油工業的(de)腐蝕(shi)還會導致嚴重的(de)環境(jing)污(wu)染,例如1994年俄(e)羅斯(si)的(de)集(ji)輸管線破(po)裂,原(yuan)油泄(xie)漏(lou),導致嚴重的(de)環境(jing)污(wu)染。 


  我國有(you)相當多的(de)(de)油(you)氣(qi)(qi)構造含有(you)CO2 ,如華北(bei)油(you)田留路地區伴生氣(qi)(qi)中CO2平(ping)均含量達(da)42%,該區塊(kuai)自1984年4月開采到1985年7月,就(jiu)有(you)3口高產井(jing)因油(you)管和套管受(shou)CO2腐蝕(shi)而報廢,直接經濟損失上千(qian)萬(wan)元。從穿孔的(de)(de)形狀(zhuang)看,大(da)部分呈(cheng)圓(yuan)(yuan)形或橢圓(yuan)(yuan)形,外小內(nei)大(da),呈(cheng)八(ba)字(zi)形,說明油(you)管的(de)(de)腐蝕(shi)是(shi)從管內(nei)開始(shi)的(de)(de)。



三、酸性氣田中的鉆(zhan)井系(xi)統的腐蝕(shi)


   A、腐(fu)蝕環(huan)境(jing)  


   腐蝕(shi)的對象:油管、套管、井(jing)下(xia)工具。 腐蝕(shi)性物(wu)質:CO2、H2S和采出水、微生物(wu)。 


   腐(fu)蝕(shi)(shi)介質(zhi):腐(fu)蝕(shi)(shi)介質(zhi)包(bao)含大氣(qi)、鉆井液和地層(ceng)產出。H2S、CO2、O2、Cl-和水分是(shi)主要(yao)腐(fu)蝕(shi)(shi)物質(zhi)。 


  B、腐蝕類型:    


   1. 一般電化學腐蝕;    


   2. 由于(yu)抽油桿、活塞、閥(fa)等是處于(yu)運動狀態(tai),因(yin)此遭受嚴重(zhong)的(de)磨損(sun)腐蝕。在(zai)含(han)水高又含(han)較高的(de)H2S的(de)油井中,由于(yu)腐蝕疲勞、氫脆(cui)、應力(li)腐蝕等原因(yin),經常出(chu)現抽油桿的(de)斷裂; 


    a. 氧氣造(zao)成(cheng)的腐蝕 


    氧的腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)受(shou)氧濃度、溫度、pH值等(deng)因素的制約。單一的氧腐(fu)(fu)蝕(shi)是均勻腐(fu)(fu)蝕(shi),大氣中的鉆井設(she)備腐(fu)(fu)蝕(shi)就是氧腐(fu)(fu)蝕(shi)的典(dian)型代表。飽和(he)鹽水鉆井液中含(han)溶解氧量少,其腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)弱。


    b. 硫化(hua)氫造成的腐蝕(shi),硫化(hua)氫腐蝕(shi)表現的形式有(you)以下幾種:


     ①. 電化學腐蝕。 


     ②. 氫(qing)誘(you)發裂紋(HIC)和(he)氫(qing)鼓(gu)泡(HB) 。


        HIC:金屬(shu)表面(mian)(mian)空隙中(zhong)含有過高的氫,造成金屬(shu)表面(mian)(mian)出現(xian)裂紋。   


        HB:由于金(jin)屬中(zhong)過(guo)高的氫內壓使(shi)金(jin)屬在表面(mian)(mian)或表面(mian)(mian)下面(mian)(mian)形成(cheng)鼓泡的現(xian)象(xiang)。 



     ③. 硫(liu)化物應力開裂(SSCC)。


      干硫化(hua)氫(qing)無腐蝕(shi)性(xing),硫化(hua)氫(qing)濃度200-400mg/L時腐蝕(shi)速率最(zui)大、氯(lv)離子、二氧化(hua)碳等有促進作用、酸性(xing)溶液中明顯 。


    c. 二(er)氧化碳造成的腐蝕(shi) 


     干二(er)氧(yang)化碳(tan)(tan)是(shi)一種非腐蝕性氣體.但(dan)是(shi)當存在水(shui)時,水(shui)與(yu)二(er)氧(yang)化碳(tan)(tan)反應生成(cheng)碳(tan)(tan)酸,引起腐蝕作用。碳(tan)(tan)酸與(yu)鐵反應生成(cheng)碳(tan)(tan)酸鐵,管材成(cheng)片狀脫(tuo)落,減少管壁厚度。


     二(er)氧化碳(tan)分(fen)壓:0.021MPa以(yi)(yi)下腐(fu)(fu)蝕(shi)很輕微,溫度:60℃以(yi)(yi)下,無(wu)保護性(xing)產物膜生成,60~110 ℃,易出現局部(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi),150 ℃以(yi)(yi)上,腐(fu)(fu)蝕(shi)速(su)率下降。 CO2/H2S分(fen)壓比:小于500,硫化氫腐(fu)(fu)蝕(shi)為主,大(da)于500,二(er)氧化碳(tan)腐(fu)(fu)蝕(shi)為主 。



四、鉆(zhan)井液造成的腐蝕 


    降低(di)鉆井液(ye)的腐蝕(shi)性方法主要有:1. 添(tian)加(jia)除氧劑(ji) 、2. 添(tian)加(jia)緩蝕(shi)劑(ji)、3. 添(tian)加(jia)除硫劑(ji) 、4. 提(ti)高pH值、5. 消除腐蝕(shi)環境(jing) 



五、集輸管線的外腐蝕


    集輸(shu)站外埋地管線(xian)、沿(yan)線(xian)土壤的腐蝕性及沿(yan)線(xian)防(fang)腐保溫結構的施(shi)工質量(liang)差、老化破損等導(dao)致管線(xian)外腐蝕。


    管線(xian)外腐(fu)蝕的(de)原因(yin)如下: 1. 土(tu)壤腐(fu)蝕性;2. 土(tu)壤的(de)宏電池(chi)腐(fu)蝕;3. 保(bao)溫層破壞;4. 防腐(fu)層質量差;5. 細菌。


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