【摘要】：稠油中膠質(zhì)及瀝青質(zhì)含量較高粘度較大,輸送較為困難,LD油田海管采用摻水降粘減阻的方式對(duì)稠油進(jìn)行管道輸送,由于摻入水中常含有大量的可溶性離子,對(duì)管道具有一定的腐蝕性,影響管道的安全輸送。為保障管道安全運(yùn)行,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)做出針對(duì)性防腐措施,LD油田稠油摻水混輸管道的腐蝕行為及主要影響因素的研究具有較強(qiáng)的實(shí)際意義。針對(duì)油水混輸管道腐蝕影響因素問題,以海管常用管材——X52鋼為研究對(duì)象,主要研究成果如下:(1)應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)法,設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)分別研究溫度、pH值和礦化度等三種環(huán)境因素以及采出水中對(duì)腐蝕有主要影響的五種不同離子Cl-、HCO3-、Mg2+、SO42-和Ca2+對(duì)X52鋼腐蝕影響的相對(duì)大小,發(fā)現(xiàn)采出水的溫度、pH值和礦化度等環(huán)境因素中礦化度對(duì)X52鋼腐蝕影響最大,其次是pH值和溫度;而Cl-、HCO3-、Mg2+、SO42-和Ca2+離子中,Cl-對(duì)X52鋼腐蝕影響最大,其次分別是Mg2+,SO42-和HCO3-,影響最小的是Ca2+。(2)應(yīng)用動(dòng)態(tài)掛片失重法,研究采出水流速和原油含水率對(duì)X52鋼腐蝕速率影響,發(fā)現(xiàn)液體流動(dòng)對(duì)X52鋼除腐蝕外還有一定的的沖刷作用,流速對(duì)腐蝕速率影響較大,隨著流速增加X52鋼腐蝕速率增大,且流速為0.8 m/s時(shí)腐蝕速率達(dá)到最大3.53 mm/a,超過0.8 m/s時(shí)腐蝕速率降低;X52鋼管道腐蝕主要受采出水影響,原油對(duì)管道腐蝕影響可以忽略,當(dāng)原油中不含水時(shí)X52鋼腐蝕速率很低,隨著含水率升高X52鋼腐蝕速率增大,含水率65%時(shí)X52鋼腐蝕速率達(dá)到2.85 mm/a。(3)應(yīng)用靜態(tài)掛片失重法分別研究溫度、pH值、礦化度和離子種類等因素對(duì)X52鋼的腐蝕速率及腐蝕行為的影響,同時(shí)應(yīng)用電化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究這幾種因素靜態(tài)條件下X52鋼的電化學(xué)腐蝕行為,與靜態(tài)掛片失重實(shí)驗(yàn)交叉驗(yàn)證,并且針對(duì)幾種X52鋼腐蝕影響因素中腐蝕較為嚴(yán)重的情況應(yīng)用SEM方法進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)試分析,發(fā)現(xiàn)X52鋼腐蝕速率隨溫度升高而不斷增大,極化曲線顯示60℃后X52鋼表面出現(xiàn)明顯的鈍化膜,但鈍化膜的影響小于腐蝕介質(zhì)傳質(zhì)過程的影響;X52鋼在堿性環(huán)境下腐蝕速率明顯小于酸性環(huán)境下,在pH值為8時(shí)腐蝕速率最低,pH值為8、9時(shí)X52鋼電極表面出現(xiàn)明顯的鈍化膜;隨礦化度升高腐蝕速率先增加后減小,20.00 g/L時(shí)X52鋼的腐蝕速率最大達(dá)到2.04 mm/a,在60.00 g/L時(shí)達(dá)到最低,礦化度的變化只改變了 X52鋼腐蝕速率,未改變反應(yīng)機(jī)理,礦化物離子中Cl-對(duì)腐蝕影響最大,Cl-濃度20.00 g/L時(shí)X52鋼腐蝕速率達(dá)到1.56 mm/a。(4)根據(jù)油水混輸下X52鋼腐蝕影響因素及現(xiàn)場(chǎng)工況條件提出防腐對(duì)策,從經(jīng)濟(jì)性適用性等方面對(duì)比各種防腐措施的優(yōu)劣,發(fā)現(xiàn)添加緩蝕劑法成本低且適用性好,建議使用緩蝕劑進(jìn)行防腐,但需要進(jìn)一步對(duì)緩蝕劑選型及復(fù)配進(jìn)行研究。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE988.2
【圖文】：

實(shí)驗(yàn)采用靜態(tài)掛片實(shí)驗(yàn)可以與同樣為靜態(tài)條件的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)做對(duì)比，使研究結(jié)果更有說逡逑服力；而對(duì)流速等的研究則必須為動(dòng)態(tài)環(huán)境，所以選擇動(dòng)態(tài)掛片實(shí)驗(yàn)。逡逑靜態(tài)掛片實(shí)驗(yàn)主要步驟如圖２－２所示，表２－１為靜態(tài)掛片實(shí)驗(yàn)均勻腐蝕程度的規(guī)定，逡逑實(shí)驗(yàn)中注意要將廣口瓶中溶液加滿并且密封以防空氣進(jìn)入。逡逑１２逡逑

掛片除Ｕ打磨Ｕ稱重Ｕ失重實(shí)Ｕ清洗Ｕ干燥Ｕ再次稱Ｕ計(jì)算腐逡逑油邐ｎ驗(yàn)邐櫝邐重邐蝕速率逡逑圖２－２靜態(tài)掛片實(shí)驗(yàn)主要步驟流程圖逡逑表２－１邐ＳＹ／Ｔ００８７．３－２０１０標(biāo)準(zhǔn)對(duì)均勻腐蝕程度的規(guī)定逡逑平均腐蝕速率／（ｍｎｒａ’邐級(jí)別逡逑＜０．０２５邐低逡逑０．０２５－０．１２５邐中逡逑０．１２６邋？０．２５４邐高逡逑＞０．２５４邐極高逡逑２．２．３電化學(xué)法逡逑電化學(xué)法主要包括極化曲線測(cè)試和阻抗譜測(cè)試，一般來說電化學(xué)實(shí)驗(yàn)偏重于對(duì)腐蝕逡逑機(jī)理的理論研究，通過對(duì)電化學(xué)腐蝕過程中熱力學(xué)以及動(dòng)力學(xué)的研究，對(duì)電極電位、腐逡逑蝕電流密度等參數(shù)的測(cè)量，繪制腐蝕極化曲線或者建立電化學(xué)腐蝕模型。通過極化曲線逡逑可以得到研究對(duì)象在特定溶液中的腐蝕電流密度以及自腐蝕電位等數(shù)據(jù)，以此判斷研究逡逑對(duì)象腐蝕速率等，而阻抗譜可以評(píng)價(jià)腐蝕過程，包括腐蝕傾向及腐蝕產(chǎn)物膜的情況等。逡逑本文通過不同情況下極化曲線和阻抗譜的測(cè)試，研[偭思鋼忠蛩夭煌較碌母此俾叔義霞案蔥形謀浠榭觥ｅ義希保

本文編號(hào)：2728911