套管鋼在CO 2 /H 2 S環(huán)境中的腐蝕速率預(yù)測研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-09 18:10
隨著我國高酸性油氣田的不斷開發(fā),目前關(guān)于套管鋼在CO2/H2S環(huán)境中的腐蝕研究已經(jīng)成為了腐蝕領(lǐng)域中的熱點(diǎn)課題之一。但是基于CO2/H2S共存腐蝕環(huán)境的復(fù)雜性,以及兩者協(xié)同與競爭效應(yīng)的不確定等原因,對套管鋼在CO2/H2S共存腐蝕環(huán)境中的腐蝕機(jī)理和規(guī)律并未形成共有性的認(rèn)識(shí);現(xiàn)有的單一腐蝕速率預(yù)測模型或方法完全不能滿足這方面的研究;現(xiàn)有的腐蝕防護(hù)研究大多是針對特定油氣田腐蝕環(huán)境進(jìn)行的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)場材質(zhì)優(yōu)選,缺乏通用性,遠(yuǎn)不能滿足酸性油氣田的發(fā)展需要。因此有必要進(jìn)行套管鋼在CO2/H2S環(huán)境中的腐蝕速率預(yù)測研究,為指導(dǎo)油氣田進(jìn)行套管選材設(shè)計(jì)和選擇腐蝕預(yù)防措施提供理論支撐。本文在調(diào)研國內(nèi)外大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,針對N80套管鋼進(jìn)行了CO2/H2S環(huán)境中的腐蝕失重實(shí)驗(yàn),并建立了相應(yīng)的腐蝕數(shù)學(xué)模型,又通過數(shù)學(xué)算法進(jìn)行腐蝕速率預(yù)測并證明了其有效性,最后對比分析了國內(nèi)外常用的三種腐蝕防護(hù)措施。具體研究內(nèi)容和取得的成果如下:應(yīng)用N80套管鋼進(jìn)行室內(nèi)模擬CO2/H2S環(huán)境中腐蝕失重實(shí)驗(yàn),在特定實(shí)驗(yàn)條件下,考察了不同的主要環(huán)境影響因素下腐蝕過程的協(xié)同作用規(guī)律和交互影響機(jī)理,并分析了發(fā)生此類變化規(guī)律的主要原因。結(jié)...
【文章來源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
N80套管鋼氣相/液相腐燭產(chǎn)物膜SEM形貌
(b)液相圖2-8 N80套管鋼氣相/液相腐燭產(chǎn)物膜EDS能譜圖表2-9 N80套管鋼氣相/液相腐燭產(chǎn)物膜EDS能譜分析結(jié)果元素種類 C 0 S Fe氣相(wt%) 5.14 3.52 39.68 51.66液相(wt%) 6.83 2.26 35.21 55.7對試樣的腐燭產(chǎn)物膜進(jìn)行XRD分析結(jié)果見圖2-9所示,結(jié)果顯示氣相和液相腐燭產(chǎn)物膜成分均為H2S的腐燭產(chǎn)物,盡管腐燭介質(zhì)中含有C02,但腐t蟲產(chǎn)物中并未出現(xiàn)C02的腐燭產(chǎn)物,這正好驗(yàn)證了在此分壓比條件下N80套管鋼表面出現(xiàn)H2S和C02競爭關(guān)系,由于兩者分壓比Pco2/PH2S較小,腐燭體系中C02未能直接參與腐t蟲過程,而以H^S腐獨(dú)為主導(dǎo)。24
(b)液相圖2-9 N80套管鋼氣相/液相腐燭產(chǎn)物膜XRD圖本章小結(jié)(1)N80套管鋼在CO2/H2S共存環(huán)境中,在此實(shí)驗(yàn)條件下的腐t蟲速率均超過NACE均勻腐性程度標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的極嚴(yán)重腐燭程度。(2)N80套管鋼在CO2/H2S共存環(huán)境中,在60°C~14(rC范圍內(nèi),隨著溫度的升高,的腐t蟲速率呈現(xiàn)先降低后升高然后再降低的趨勢,最后在locrc時(shí)取得腐燭速率;腐燭介質(zhì)由靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)的過程中,腐燭速率呈現(xiàn)增大的現(xiàn)象,但由于腐t蟲比較均勾致密,腐t蟲速率增幅并不大;設(shè)定C02分壓為1.5MPa,在H2S分壓為Pa?0.9MPa范圍內(nèi),隨著H2S分壓的升高,腐燭速率呈現(xiàn)先增加后降低然后再增規(guī)律,分析認(rèn)為N80套管鋼腐燭體系中先后經(jīng)歷了 C02腐燭占主導(dǎo)地位,接著是呈現(xiàn)協(xié)同與競爭關(guān)系共同腐燭,最后腐燭體系中以H2S腐燭為主;設(shè)定H2S分壓為Pa時(shí),在C02分壓為O.lMPa?2.5MPa范圍內(nèi),隨著CO:分壓的升高,腐獨(dú)速率升
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微量H2S對油管鋼CO2腐蝕行為的影響[J]. 錢進(jìn)森,燕鑄,劉建彬,李小波. 焊管. 2014(12)
[2]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在氣井管理及動(dòng)態(tài)預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 劉占良,石萬里,孫振,成育紅,唐婧. 天然氣工業(yè). 2014(11)
[3]溫度對N80鋼在CO2/O2共存環(huán)境中腐蝕行為的影響[J]. 林學(xué)強(qiáng),李效波,張海龍,張晶,董帥,柳偉,吳飛,路民旭. 腐蝕與防護(hù). 2014(01)
[4]油氣田CO2/H2S共存腐蝕與緩蝕技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李自力,程遠(yuǎn)鵬,畢海勝,董有智. 化工學(xué)報(bào). 2014(02)
[5]油套管腐蝕與防護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 王軍,畢宗岳,張勁楠,王燕,李超,白鶴,何石磊,王濤. 焊管. 2013(07)
[6]溫度對連續(xù)油管QT-900在CO2環(huán)境中腐蝕行為的影響[J]. 祝成龍,趙國仙,薛艷,李丹平,劉艷朝. 腐蝕與防護(hù). 2013(03)
[7]基于流場計(jì)算的天然氣集輸管線CO2腐蝕預(yù)測模型[J]. 崔鉞,蘭惠清,康正凌,何仁洋,黃輝,林楠. 石油學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]鄂爾多斯盆地靖邊氣田氣井油管腐蝕規(guī)律與防腐對策[J]. 尚萬寧,喬玉龍,閆昭,仵海龍,韓軍平. 天然氣工業(yè). 2013(02)
[9]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的CO2/H2S腐蝕速率預(yù)測模型[J]. 李強(qiáng),鞠虹,唐曉,李焰. 腐蝕與防護(hù). 2013(01)
[10]油氣管線的CO2腐蝕與防護(hù)綜述[J]. 賈思洋. 清洗世界. 2012(12)
碩士論文
[1]基于遺傳算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化研究及MATLAB仿真[D]. 任謝楠.天津師范大學(xué) 2014
[2]ARIMA模型與遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在GDP預(yù)測中的應(yīng)用[D]. 單玉隆.蘭州大學(xué) 2014
[3]大型風(fēng)電場短期功率預(yù)測研究[D]. 賀電.北京交通大學(xué) 2011
[4]長輸油氣管線腐蝕速率預(yù)測模型及防護(hù)技術(shù)研究[D]. 朱景龍.中國海洋大學(xué) 2007
本文編號(hào):2967150
【文章來源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
N80套管鋼氣相/液相腐燭產(chǎn)物膜SEM形貌
(b)液相圖2-8 N80套管鋼氣相/液相腐燭產(chǎn)物膜EDS能譜圖表2-9 N80套管鋼氣相/液相腐燭產(chǎn)物膜EDS能譜分析結(jié)果元素種類 C 0 S Fe氣相(wt%) 5.14 3.52 39.68 51.66液相(wt%) 6.83 2.26 35.21 55.7對試樣的腐燭產(chǎn)物膜進(jìn)行XRD分析結(jié)果見圖2-9所示,結(jié)果顯示氣相和液相腐燭產(chǎn)物膜成分均為H2S的腐燭產(chǎn)物,盡管腐燭介質(zhì)中含有C02,但腐t蟲產(chǎn)物中并未出現(xiàn)C02的腐燭產(chǎn)物,這正好驗(yàn)證了在此分壓比條件下N80套管鋼表面出現(xiàn)H2S和C02競爭關(guān)系,由于兩者分壓比Pco2/PH2S較小,腐燭體系中C02未能直接參與腐t蟲過程,而以H^S腐獨(dú)為主導(dǎo)。24
(b)液相圖2-9 N80套管鋼氣相/液相腐燭產(chǎn)物膜XRD圖本章小結(jié)(1)N80套管鋼在CO2/H2S共存環(huán)境中,在此實(shí)驗(yàn)條件下的腐t蟲速率均超過NACE均勻腐性程度標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的極嚴(yán)重腐燭程度。(2)N80套管鋼在CO2/H2S共存環(huán)境中,在60°C~14(rC范圍內(nèi),隨著溫度的升高,的腐t蟲速率呈現(xiàn)先降低后升高然后再降低的趨勢,最后在locrc時(shí)取得腐燭速率;腐燭介質(zhì)由靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)的過程中,腐燭速率呈現(xiàn)增大的現(xiàn)象,但由于腐t蟲比較均勾致密,腐t蟲速率增幅并不大;設(shè)定C02分壓為1.5MPa,在H2S分壓為Pa?0.9MPa范圍內(nèi),隨著H2S分壓的升高,腐燭速率呈現(xiàn)先增加后降低然后再增規(guī)律,分析認(rèn)為N80套管鋼腐燭體系中先后經(jīng)歷了 C02腐燭占主導(dǎo)地位,接著是呈現(xiàn)協(xié)同與競爭關(guān)系共同腐燭,最后腐燭體系中以H2S腐燭為主;設(shè)定H2S分壓為Pa時(shí),在C02分壓為O.lMPa?2.5MPa范圍內(nèi),隨著CO:分壓的升高,腐獨(dú)速率升
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微量H2S對油管鋼CO2腐蝕行為的影響[J]. 錢進(jìn)森,燕鑄,劉建彬,李小波. 焊管. 2014(12)
[2]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在氣井管理及動(dòng)態(tài)預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 劉占良,石萬里,孫振,成育紅,唐婧. 天然氣工業(yè). 2014(11)
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[4]油氣田CO2/H2S共存腐蝕與緩蝕技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李自力,程遠(yuǎn)鵬,畢海勝,董有智. 化工學(xué)報(bào). 2014(02)
[5]油套管腐蝕與防護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 王軍,畢宗岳,張勁楠,王燕,李超,白鶴,何石磊,王濤. 焊管. 2013(07)
[6]溫度對連續(xù)油管QT-900在CO2環(huán)境中腐蝕行為的影響[J]. 祝成龍,趙國仙,薛艷,李丹平,劉艷朝. 腐蝕與防護(hù). 2013(03)
[7]基于流場計(jì)算的天然氣集輸管線CO2腐蝕預(yù)測模型[J]. 崔鉞,蘭惠清,康正凌,何仁洋,黃輝,林楠. 石油學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]鄂爾多斯盆地靖邊氣田氣井油管腐蝕規(guī)律與防腐對策[J]. 尚萬寧,喬玉龍,閆昭,仵海龍,韓軍平. 天然氣工業(yè). 2013(02)
[9]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的CO2/H2S腐蝕速率預(yù)測模型[J]. 李強(qiáng),鞠虹,唐曉,李焰. 腐蝕與防護(hù). 2013(01)
[10]油氣管線的CO2腐蝕與防護(hù)綜述[J]. 賈思洋. 清洗世界. 2012(12)
碩士論文
[1]基于遺傳算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化研究及MATLAB仿真[D]. 任謝楠.天津師范大學(xué) 2014
[2]ARIMA模型與遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在GDP預(yù)測中的應(yīng)用[D]. 單玉隆.蘭州大學(xué) 2014
[3]大型風(fēng)電場短期功率預(yù)測研究[D]. 賀電.北京交通大學(xué) 2011
[4]長輸油氣管線腐蝕速率預(yù)測模型及防護(hù)技術(shù)研究[D]. 朱景龍.中國海洋大學(xué) 2007
本文編號(hào):2967150
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