原油乳状液对20钢的腐蚀

以某油田原油和采出水为原料配制了不同含水率的油包水或水包油乳状液,利用失重法和电化学测试技术研究了20钢的腐蚀行为,分析了不同含水率和不同类型乳状液的腐蚀性。结果表明:乳状液的腐蚀性低于采出水的腐蚀性,且水包油乳状液腐蚀性大于油包水乳状液;由于油包水乳状液中原油在20钢表面吸附形成的油膜的完整性较好,20钢与水分子接触受到一定限制,腐蚀比较轻;随着含水率增大,油膜完整性逐渐受到破坏,乳状液腐蚀性明显变强;在水包油乳状液中,20钢与采出水直接接触,20钢表面只存在分散状的油膜,其对金属基体的保护作用较弱,随着含水率的增加,水包油乳状液对20钢的腐蚀接近于采出水;在油水界面处,20钢腐蚀严重,其腐蚀行为与在水包油乳状液中的类似。

L-蛋氨酸对预腐蚀Q235碳钢缓蚀性能的分子动力学研究

采用失重法、密度泛函理论和分子动力学模拟研究了预腐蚀对L-蛋氨酸在60℃、1M的HCl溶液中对Q235碳钢的影响和缓蚀剂的缓蚀机理。结果表明:预腐蚀作用降低了L-蛋氨酸对Q235碳钢缓蚀作用,缓蚀率下降15%。密度泛函理论和分子动力学模拟结果表明,羧基上的氧原子带有明显的负电荷能够吸附到金属表面形成缓蚀剂膜,发挥缓蚀作用,为成膜缓蚀机理。L-蛋氨酸在没有预腐蚀的Q235碳钢表面吸附分子数为24时,缓蚀剂膜最致密。而L-蛋氨酸在预腐蚀后的Q235碳钢表面吸附时的吸附能显著降低,缓蚀剂在碳钢表面的分布密度也明显下降,这很好解释了预腐蚀作用降低了缓蚀剂缓蚀率的实验结果。本文的研究结果对缓蚀剂的研究和实际应用具有一定的指导意义。

塔河轻烃站单质硫的腐蚀机理及其来源

采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等方法检测分析了塔河油田轻烃站部分设备内表面的腐蚀产物,并且通过现场取样试验对单质硫的来源进行了分析。结果表明:该轻烃站内设备及管线的腐蚀产物中含有大量单质硫,单质硫腐蚀是该轻烃站腐蚀的重要原因之一;该轻烃站内的单质硫主要来源于原料气;该轻烃站单质硫腐蚀的主要机理为水解机理即单质硫水解生成硫酸、硫化氢等腐蚀性物质。

某油田三相分离器腐蚀失效的原因

通过金相检查、化学成分分析、X射线衍射分析、细菌培养、能谱分析及腐蚀模拟试验对某油田三相分离器腐蚀失效的原因进行了分析。结果表明:三相分离器水线以下内壁首先发生氧腐蚀,并且在由垢层下闭塞电池引起的自催化效应与细菌腐蚀的协同作用下,三相分离器水线以下罐体内壁加速腐蚀。

牺牲阳极对20号管线钢内腐蚀的阴极保护效果及影响因素

针对集输管线和井场出站段管线易发生内腐蚀,且无法有效实施内穿插或挤涂等内防腐蚀措施,通过模拟计算和室内试验研究了不同牺牲阳极对20号管线钢内腐蚀的阴极保护效果,其中包括带状锌合金,环状铝合金和棒状铝合金三种阳极。结果表明:随着离牺牲阳极的距离增加,管线内壁受牺牲阳极的保护作用下降;对于直径为159~308 mm且无内防腐蚀层的管线而言,牺牲阳极的单侧保护距离为3.10~3.45 m;不同形状牺牲阳极均表现出了极限输出电流,其中环状和棒状阳极的预测寿命可以达到5 a的设计要求;室内试验结果与模拟计算结果吻合,此外,由于钙镁沉积,阳极输出电流会随时间逐渐减小,当阳极应用于现场时,实际消耗速率较低,其使用寿命会有所延长。

碘量法分析原油中可逸出H_2S气体含量的研究

碘量法是目前油气田最常用的流体中H2S气体含量的测定方法。其误差来源较多,但操作简单、现场适用性强,目前暂无较成熟的方法代替。通过对"碘量法测定原油中可逸出硫化氢气体"技术的修正,获得了原油中H2S含量理论值(y)与碘量法测定值(x)之间函数关系的经验公式:y=-0.2624x2+1.8824x+0.279,0≤x≤3mg/g,在一定范围内修正了碘量法的测量误差。当原油中H2S气体含量x<0.8396 mg/g时,采用该经验公式的线性简化公式y=1.8824x+0.279对碘量法测定结果进行修正,可以保证碘量法实测值与理论值(真实值)的误差小于10%。

Q245R钢在高含Cl -塔河模拟油田水中的腐蚀行为研究

针对塔河油田站内容器设备在高矿化度环境中的腐蚀情况,采用失重法和电化学测试方法,研究了3种Cl^(-)浓度下Q245R钢在塔河油田模拟水中的腐蚀行为。结果表明:在H_(2)S/CO_(2)环境中,随着Cl^(-)浓度的增加,Q245R钢的腐蚀速率先减小后急剧增大;高Cl^(-)浓度下,腐蚀产物膜中S元素的原子分数有所增加,而O元素的原子分数先增加后急剧减少,此时腐蚀产物不具有保护性;在3种Cl^(-)浓度条件下,均匀腐蚀速率均大于0.25 mm/a,评级为极严重腐蚀。由此可见,Q245R钢在高含Cl^(-)的塔河模拟水中不具备抗腐蚀能力。

H_2S/CO_2环境中某油井管腐蚀失效的分析与讨论

某油井一单根二次入井的油管短节腐蚀严重,为了寻找其原因,对失效油管的化学成分、金相组织等进行了分析,并借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等对腐蚀产物进行了分析。结果表明:失效油管化学成分、金相组织符合API 5CT-2011第9版P110钢等级的要求,材质为P110,无明显腐蚀短节的则为P110S;P110和P110S化学成分的差异性(Cr,Mo等)及同处于CO_2腐蚀性工况,导致了该短节发生CO_2腐蚀和电偶腐蚀失效。

氧化焰烧成铝质高强度电瓷显微结构分析

通过实验,证明了氧化焰烧成铝质高强电瓷是可行的,并通过XRD、SEM等手段对电瓷的显微结构进行了分析。结果表明,晶相组成与分布、晶粒形状与尺寸、气孔及玻璃相是影响铝质电瓷材料强度的主要因素。

除氧剂的添加对注气井油管管材腐蚀行为的影响

为研究注入水中添加亚硫酸钠除氧剂控制注气井管柱氧腐蚀的有效性,为现场注气井管柱腐蚀防护提供依据,采用高温高压反应釜对注气井油管管材进行腐蚀模拟试验,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)等对试样腐蚀产物膜的成分及结构进行表征,研究了除氧剂添加对管材腐蚀行为的影响,并初步讨论了其腐蚀机理。结果表明:因注氮气驱油工艺引入的溶解氧会对P110与P110S油管管材带来严重的腐蚀风险,并具有较高的局部减薄失效风险; P110与P110S管材的全面腐蚀速率分别达到1.511 mm/a与1.404mm/a,最大减薄速率达到12.085 mm/a与4.240 mm/a;通过在注入水中适量添加除氧剂,P110与P110S管材的全面腐蚀速率分别降低至0.035 mm/a与0.030 mm/a,有效地降低了管材的腐蚀风险。

20管线钢在新疆塔河地区土壤中的腐蚀行为

在新疆塔河地区管道沿线选取12处位置埋设试片,测试了埋设点处土壤的理化性能并对其进行腐蚀性评分,综合分析了土壤腐蚀性与阴极保护的关系。结果表明:由于土壤腐蚀的复杂性,管道腐蚀速率与土壤腐蚀性评分并非正比关系;根据GB/T 21448-2017标准,4处位置管道同时满足阴极保护电位低于-850 mV和电位极化量大于100 mV的准则,7处位置管道仅满足电位极化量大于100 mV准则;当管道保护电位满足GB/T 21448-2017标准准则时,管道的腐蚀速率均低于0.0254 mm/a(NACE RP0775-2005标准规定),同时管道保护度都可达85%以上(GB/T 21447-2018标准规定)。

某注水注气井C110油管腐蚀穿孔原因分析

通过宏观形貌和组织观察,化学成分、力学性能和腐蚀产物成分测试,结合服役工况调研,分析了注水注气井C110油管腐蚀穿孔的原因。结果表明:失效C110油管的材料性能均符合标准API SPEC 5CT-2011要求;油管内壁发生氧腐蚀,腐蚀产物主要为Fe3O4和Fe2O3,油管外壁发生O2-CO2-H2S腐蚀,腐蚀产物主要为FeCO3、Fe3O4、FeOOH、FeS;与油管内壁经历的单一O2工况相比,油管外壁经历的O2-CO2-H2S工况具有更低的pH,且腐蚀生成的产物多孔、保护性差,导致油管外壁发生O2-CO2-H2S腐蚀穿孔。

塔河油田某深井钻杆断裂原因

针对S135钻杆在作业中发生两次断裂的典型案例，结合钻具服役的井下工况条件，对断裂钻具的断口形貌、材料的化学成分、力学性能等进行了测试分析。结果表明，该井H2S分压超过0．34kPa，S135低合金钢钻杆的硬度远高于22HRC，而断裂位置处于拉应力集中部位、其环境温度20-40℃又是硫化物应力开裂易发生的最敏感范围，受多种因素的综合影响，导致H2S应力腐蚀开裂的形成，造成了该井S135钻具的两次断裂。

工艺条件对陶瓷强度影响规律的研究

笔者着重从球磨工艺及烧成工艺两方面探讨了工艺条件对陶瓷强度的影响规律。得出了适当改进和控制工艺条件可以大幅提高陶瓷强度的结论。

聚酮材料的耐蚀性能

配置了CO2/H2S/CH4/庚烷/己烷/甲苯/去离子水混合溶液腐蚀介质,采用浸泡试验研究了聚酮(POK)材料在混合腐蚀介质中的高温耐腐蚀性能。并采用示差扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)以及红外光谱(IR)等测试手段对材料腐蚀前后的结构变化进行了表征。结果表明:腐蚀后POK的拉伸强度、断裂伸长率、硬度分别减少了71.4%,26.1%和44.3%;质量增加了22.1%。POK的晶型和基团结构未发生显著变化,结晶程度明显下降,导致POK性能下降。

塔河油田站间伴生气管线腐蚀风险评价

塔河油田某站间伴生气管线输送气体H2S含量较高,若管线发生腐蚀,导致伴生气泄漏会污染环境,造成人员伤害,因此对该管线的腐蚀风险进行了评估。评估结果认为该管线在目前的运行工况和腐蚀环境下,使用GB 6479—2000的20#钢适用于SSC2酸性环境,不会发生硫化物应力腐蚀开裂;预测腐蚀速率为0.51 mm/a,以H2S为主的腐蚀可能产生严重的局部腐蚀或点蚀,需定期进行腐蚀监测。

晶相组成与中铝瓷机械强度关系的研究

本研究以粘土 ,长石和石英为基本原料 ,并引入煅烧铝矾土以满足配方中的Al2 O3 含量 ,制造出了中铝质高强度陶瓷材料 ,材料的抗折强度达到 14 0MPa。通过对中铝质陶瓷材料的XRD分析 ,研究了材料晶相组成与强度之间的关系 。

塔河油田换热设备腐蚀与防护措施探讨

针对塔河油田站内换热设备腐蚀失效问题,采用案例分析和现状分析相结合的方法,分析发现换热设备的失效类型主要为腐蚀穿孔,多发生在管束本体以及管束与管板的焊缝位置,服役介质多为含水油气介质与循环水介质。换热设备的失效不仅与换热设备材质、服役介质有关,也与换热设备的结构设计、焊接工艺、安装位置和生产管理情况有关。因此,分别从选材设计、结构优化、涂层保护与安装施工及管理优化等四个方面提出了针对性的防护措施,现场应用后有效抑制了换热设备的腐蚀,保障了换热系统的安全稳定运行。

塔河油田稠油区单井管线点腐蚀影响因素分析与控制技术研究

塔河油田稠油区油藏主要为奥陶系碳酸盐岩,属于高密度(0.9635g/cm3)、高粘度(51360.6mPa.s)、高凝点(-16.1℃)、高含盐(7071.0mg/L)、低含蜡(8.93%)的重质原油,地面输送采用加热输送。其内腐蚀环境恶劣,具有高含H2S、高含CO2、低pH"三高一低"的特点。单井管线运行工况复杂,超过55%的集输生产方式为注水、间歇生产,在间歇生产停运过程中采用地层水扫线,少部分单井采用盐水伴送的方式进行降粘输送。自投入开发以来,点腐蚀问题突出,表现为短期内快速穿孔。本文主要针对稠油区单井管线腐蚀影响因素进行分析,并探讨针对性的控制技术。

短纤维增强电瓷复合材料的研究

分析了我国电瓷产品机械强度低的现状,提出了利用短纤维增强电瓷的解决方法,并初步探讨了短纤维增强电瓷的可行性。