不同Cl^-浓度和局部垢沉积下20钢的腐蚀行为

为研究克拉美丽气田采出水中不同Cl-浓度和局部垢沉积协同作用对管线钢腐蚀行为的影响,采用管线20钢和模拟采出水,进行动态反应釜腐蚀挂片试验,并通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)表征表面形貌及成分。结果表明:腐蚀介质在静态下,不同Cl-浓度和局部垢沉积对20钢的腐蚀影响程度依次为Cl-浓度> Ca2+浓度> HCO3-浓度> SO42-浓度> pH值;随着介质流速(0~2.4 m/s)逐渐增大,腐蚀速率随之增加,最大为0.095 mm/a,增幅为14.46%;从腐蚀形貌看,腐蚀介质在流动状态下,试样表面以均相腐蚀为主,Cl-和局部垢沉积作用形成少量点蚀坑,结合EDS谱和XRD谱分析可知,产物成分为FeCO3、FeOOH、Fe2O3、CaSO4、CaCO3。

油田采出液混合结垢原因及垢沉积规律

通过对油田集输管道结垢的垢样分析、各单井采出水分析等基础试验,分析研究了混合结垢的原因。在此基础上进行了垢的生成速度、垢的沉积速度等试验,总结了集输管道结垢规律。

宝中集输管道结垢原因及垢沉积规律研究

通过对宝中一号计量转油站集输管道结垢现状调查、垢样分析、各单井采出水分析等基础试验,分析研究了结垢原因。在此基础上开展了垢的生成速度、垢的沉积速度等试验,总结了集输管道结垢规律。为采取物理防垢措施提供了技术基础。

电化学对循环冷却水系统碳钢的结垢与腐蚀影响

为探究电化学对循环冷却水系统碳钢材料结垢和腐蚀的影响,构建了以Ti/RuO_(2)阳极和Ti网阴极为核心的电化学处理系统,将其分别与旋转腐蚀速率仪和循环冷却水动态模拟系统进行联用。首先通过除垢效果和电流效率对电化学系统进行参数优化,实验结果显示,15V电压、120min处理时间为最优电化学处理参数。电化学联用旋转腐蚀速率仪实验结果显示,对于不同硬度的水质,电化学嵌入后均可降低碳钢表面垢沉积速率。XRD和SEM分析表明,碳钢表面水垢晶型以方解石为主转化为以文石为主。但当水质为软水时,电化学嵌入可明显加剧碳钢腐蚀速率;而当电化学嵌入硬水与高硬水水质时,挂片表面可形成均匀、致密的Fe3O4层,碳钢腐蚀速率由0.60mm/a、0.54mm/a分别降至0.47mm/a、0.32mm/a。电化学联用循环冷却水动态模拟装置实验结果显示,嵌入电化学模块后,循环冷却水模拟系统的污垢热阻均显著降低。经数据分析,当水质为软水时,嵌入电化学系统后碳钢腐蚀速率增大,而当水质为高硬水时,碳钢腐蚀速率分别由0.12mm/a、0.15mm/a降至0.10mm/a、0.13mm/a。表明电化学嵌入可显著降低系统水垢沉积速率,但水质硬度较低时,会带来腐蚀加剧风险。本研究为后续电化学技术的安全推广提供了参考依据。

超超临界锅炉水冷壁节流孔板垢物沉积问题的数值研究

为了减小锅炉水冷壁热偏差，防止发生局部超温和爆管，超超临界锅炉常在水冷壁管人口段加装节流孔板来调节各水冷壁回路的流量，如图1所示。但是锅炉在投运一定时间后经常发生节流孔板结垢问题，造成水冷壁超温和爆管事故，严重影响安全运行。因此必须对孔板进行定期除垢，目前主要采用酸洗的方法[2]，但这种方法会对汽水循环中的其他设备造成一定程度的腐蚀和损害，影响其运行安全性和寿命。

非金属连续复合管防垢性能研究

非金属材料管道具有耐腐蚀、延缓结蜡、隔热效果好等优点,常用于油田集输、注水等生产过程。为了探讨非金属管与金属管的防垢性能差异,根据行业标准SY/T 5673—2020《油田用防垢剂通用技术条件》配制了结垢液,考察了非金属复合连续管与常规金属管的垢沉积量和垢沉积强度。垢沉积量实验表明,在温度60、70、80、85、90℃,结垢时间1~10 d,非金属复合连续管的结垢量要低于常规金属管,占金属管结垢量的44.4%~69.8%;垢沉积强度实验表明,非金属复合连续管临界载荷L;、L;、L;均低于常规金属管,L;、L;、L;分别占金属管的25.8%~41.4%、26.5%~94.2%、51.6%~60.1%,在较小的载荷下,划入深度较深的非金属复合连续管的垢表面相对更容易被破坏。

航空发动机动叶积垢数值模拟研究

基于NASA公布的Stage 36叶型及进气道数据,利用DPM离散相对ash,CaCO3及Al2O3颗粒不同粒径、颗粒入射速度等条件对颗粒运动轨迹及叶片壁面颗粒沉积速率进行研究。颗粒直径增大、材料密度增加、低入射速度情况下将造成压气机叶片表面的颗粒物沉积速率逐渐加剧。叶片压力面区域相对于吸力面积垢沉积率较大,叶根区域相对于叶尖区域更容易产生积垢。

航空发动机内涵道污垢组分分析及积垢仿真研究

民用航空发动机在飞机飞行过程中,内涵道气路部件不可避免地会吸入空气中的污染物,在叶片表面和边缘形成污垢。为了分析附着的污染物成分,对国航的两架飞机发动机进行在翼清洗并收集废液,用扫描电镜和能谱仪对污垢完成组织形貌观察和成分分析,得到主要附着物的成分及粒径范围,为颗粒物的积垢仿真做基础。并通过仿真实验对颗粒物的入射速度和动叶转速对积垢的形成影响进行探索,获得颗粒物在叶片表面的沉积规律,为航空发动机在翼清洗打下理论基础。

油井钡、锶垢防垢剂的研制和应用

为解决油田钡、锶垢的沉积问题,依据生产实际,提出了在碘化钾的诱导下,将氨基酸、维生素引入阻垢体系的新思路,实现了阻止油井钡、锶垢沉积的目的。现场60口油井应用后,检泵周期平均延长350 d以上,系统压力平均下降0.35 MPa,抽油机能耗降低12.1个百分点,为其他油田防止钡、锶垢的沉积提供了可借鉴的技术思路。

气田地层结盐机理实验研究与防治措施探讨

含高含矿化度地层水气田在开发中后期由于地层压力下降,井筒和地层结盐加剧,严重影响此类气田开发。为研究此类气田地层盐垢的形成条件与机理,室内采用天然岩心与人造岩心模拟了不同压力条件下地层结盐过程。研究发现,随压力变化,地层结盐可分为初始期、平衡期以及加剧期,且越到开发后期,结盐越严重,对产能影响越大;低渗透率结盐上限压力低,但结盐对岩心伤害程度大。孔喉尺寸越小,结盐对岩心伤害越大。研究结论与现场动态变化符合,对气井结盐预测和防治具有指导意义。

气田地层结盐机理试验研究及影响因素分析

含高矿化度地层水气田在开发中后期由于地层压力下降,井筒和地层结盐加剧,严重影响此类气田开发。为研究此类气田地层盐垢的形成条件与机理,室内采用天然岩心与人造岩心模拟了不同压力条件下地层结盐过程。研究发现,随压力变化,地层结盐可分为初始期、平衡期以及加剧期,且越到开发后期,结盐越严重,对产能影响越大;低渗透率地层结盐上限压力低,但结盐对岩心伤害程度大。孔喉尺寸越小,结盐对岩心伤害越大。研究结论与现场动态变化符合,对气井结盐预测和防治具有指导意义。

油田注水井的腐蚀风险研究

注水井在输送注入水的同时,可能会引入溶解氧、微生物和结垢等腐蚀性因子,对油井管柱的安全运行带来挑战。通过模拟研究工况环境,开展P110油套管钢在注入水中的高温高压腐蚀评价试验及细菌腐蚀试验,利用失重法测试腐蚀速率,利用扫描电镜(SEM)及能谱仪进行腐蚀形态观察和腐蚀产物分析,研究了油井管在注入水后的腐蚀风险。结果表明:注入水引入的溶解氧、SRB和垢沉积均会导致P110钢腐蚀速率明显增加,且存在一定的局部腐蚀敏感性。

过热油田注汽锅炉用新型掺混器的设计与应用

为缓解过热油田注汽锅炉因掺混器出口盐垢沉积而出现停炉现象,研制了一种新型掺混器,可在过热蒸汽喷水减温的同时减少掺混器压降波动。经实际应用,掺混器压降能够稳定在0.1 MPa以内,有效降低了锅炉结垢,大大减少了因盐垢沉积造成的锅炉停炉时间。

天然气开采及石油加工装置抗硫腐蚀的研究

介绍了含硫天然气开采装置抗硫化物腐蚀方法,分析了石油加工装置受硫化物、氯化物、环烷酸、氮化物及氢腐蚀原理。论述了耐蚀钢合金元素抗蚀机理。

注海水开发油田储层损害机理研究

渤海A油田于1990年投产,使用过滤海水作为回注介质进行地层能量补充。油田投产初期,油井高产、稳产。但随着开发生产的继续,特别是注入海水驱替前缘突破至生产井底后,油井产液能力大幅下降,并且电潜泵故障频发。油田长期处于低产、低效的运行状态,且常规酸化解堵措施无效。对此,渤海A油田开展了储层损害机理的研究工作,并最终落实注入海水与地层水不配伍导致的结垢现象,是影响油井产能释放的直接原因。

某油气水混输不保温海底管道的腐蚀原因及控制措施

对某油气水混输不保温海底管道开展了多次智能内检测,发现在不同时间段海底管道前段及中段存在大量局部腐蚀缺陷点。通过腐蚀模拟试验、通球清管产物及微生物测试分析、海底管道温度变化曲线分析等手段,对该海底管道腐蚀原因进行了系统分析。结果表明:海底管道前段及中段产生大量腐蚀缺陷点的原因是硫酸盐还原菌和腐生菌,以及沉积物垢下腐蚀相互作用,不同时间段海底管道缺陷点发生位置不同是由物流入口温度变化从而改变管道沿程温降引起的。近年来,采取了加强通球清管措施、调整杀菌剂的注入、监测杀菌剂杀菌效果等措施后,海底管道腐蚀状况得到了缓解,腐蚀状况未见明显加剧。