四川盆地南部長(zhǎng)寧—威遠(yuǎn)國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)頁(yè)巖氣開(kāi)采普遍采用了體積壓裂技術(shù),單井水平井壓裂液用量介于4×10⁴～5×10⁴m³、支撐劑(石英砂和陶粒)用量介于2.5×10³～3.0×10³t,在壓裂施工結(jié)束后的頁(yè)巖氣排采和生產(chǎn)過(guò)程中,壓裂返排液對(duì)地面排采流程和地面集輸系統(tǒng)帶來(lái)了不同程度的腐蝕,有可能致使設(shè)備和管線(xiàn)穿孔失效,進(jìn)而影響生產(chǎn)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。為了提高頁(yè)巖氣集輸系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平,基于中國(guó)石油西南油氣田公司天然氣腐蝕控制技術(shù)支撐平臺(tái),借助于腐蝕環(huán)境和生產(chǎn)工況分析、材料失效評(píng)價(jià)及優(yōu)選、殺菌緩蝕劑應(yīng)用和生產(chǎn)工藝參數(shù)控制優(yōu)化等方法和手段,開(kāi)展了川南頁(yè)巖氣集輸系統(tǒng)腐蝕行為和控制措施研究。研究結(jié)果表明:①川南頁(yè)巖氣集輸系統(tǒng)主要表現(xiàn)為沖刷腐蝕和電化學(xué)腐蝕;②沖刷腐蝕主要集中在頁(yè)巖氣站內(nèi)工藝流程,體現(xiàn)在砂粒對(duì)彎頭、三通、閥門(mén)等部位持續(xù)的機(jī)械磨損;③電化學(xué)腐蝕主要集中在頁(yè)巖氣站外集氣管線(xiàn),體現(xiàn)在積液環(huán)境中二氧化碳與硫酸鹽還原菌的共同腐蝕作用;④采用提高除砂效率、優(yōu)化流程設(shè)計(jì)等手段,可以有效...

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【部分圖文】：

圖1川南頁(yè)巖氣工藝流程圖

頁(yè)巖氣壓裂過(guò)程中普遍使用石英砂和陶粒按一定比例配置作為支撐劑[10]，川南頁(yè)巖氣壓裂完畢后約有3%～8%的砂粒返排至地面[11]。目前，川南頁(yè)巖氣排采階段普遍未設(shè)置除砂器（圖1-a），大量砂粒直接進(jìn)入分離器內(nèi)并快速沉積，分離器排液時(shí)隨返排液匯入污水池。而生產(chǎn)階段多采用濾筒式除砂器....

圖2川南頁(yè)巖氣工藝流程設(shè)備沖蝕失效圖

2016—2020年，川南頁(yè)巖氣工藝流程因沖蝕失效達(dá)300余次，且主要集中在分離器后端的排液管線(xiàn)。排采初期，長(zhǎng)寧H25平臺(tái)分離器后端排污閥15min后即沖蝕失效（圖2-a）；長(zhǎng)寧H5平臺(tái)分離器后端三通堵頭在砂粒流量為64～150g/s、氣體流速為15～18m/s的環(huán)境中，使用....

圖3液固兩相流噴射式?jīng)_刷腐蝕實(shí)驗(yàn)機(jī)照片

利用液固兩相流噴射式?jīng)_刷腐蝕實(shí)驗(yàn)機(jī)（圖3），使用70/140目的石英砂和陶粒按比例混合，開(kāi)展了不同流速、不同沖擊攻角及不同砂量條件下砂粒對(duì)材料的沖蝕影響研究（圖4）。圖4不同流速、沖擊攻角及含砂量條件下砂粒對(duì)材料的沖蝕影響圖

圖4不同流速、沖擊攻角及含砂量條件下砂粒對(duì)材料的沖蝕影響圖

圖3液固兩相流噴射式?jīng)_刷腐蝕實(shí)驗(yàn)機(jī)照片結(jié)果表明：液體流速為5～18m/s、砂粒沖擊攻角為90°、含砂量為5%（砂粒在液體中的質(zhì)量占比）條件下，材料沖蝕損傷隨流速的增加呈線(xiàn)性增長(zhǎng)。液體流速為5m/s時(shí)，腐蝕速率為32.00mm/a。液體流速為18m/s時(shí)，腐蝕速率為76.....

本文編號(hào)：3937704