稠油热采注汽管线腐蚀分析及预防

随着我国社会地位的提升,其对石油资源的需求不断提升,因此我国管道运输的数量也随之提升。在国内举足轻重的运输工程西气东输工程已经在各大城市中成为不可代替的运输方式,随着运行年限的不断增加,导致管线的腐蚀程度加重,壁厚逐渐减薄,存在较大安全生产隐患。注汽管线的安全问题就被放在重要的位置上,对折管道运输的广泛应用,注汽管线的腐蚀情况对经济的发展也产生了负面的影响,因此需要高度重视注汽管线的腐蚀情况,提出具有针对性的措施防腐,保证油气运输的长足稳定发展。

注汽管线隔热效果测试技术的应用

在组织开展超稠油油田热注管线的施工中,使用的保温材料与保温形式比较多,对现今使用的保温材料与技术加以分析测试,强化对保温材料与保温工艺的优化应用,促使注汽管线的保温效果得以提升。最终选择使用与实际工程开展所需的高效保温材料,避免后续施工出现热量损失、提升原油产量等,对石油资源的开发有重要的促进作用。

热采井注汽管柱力学分析

本文结合固井和热采过程，建立了井简一地层温度场计算模型，分析了注汽管柱在井内的受力状态，导出了注汽和采油过程中注汽管柱内各种应力的计算公式，给出了注汽管柱的强度校核方法和应用实例。

热采注汽管线的腐蚀与安全性分析

对两段注汽管材料进行了宏观检察、化学成分、壁厚与管径测量、光学金相组织、常温机械性能、断口扫描电镜、能谱元素等试验分析 .结果表明 ,注汽管材料的局部腐蚀主要是氧化 -氯化腐蚀 .强度校核表明 ,两段注汽管目前的壁厚已不能满足内压P =17 2MPa、温度T =35

河南油田稠油热采注汽管网保温技术应用分析

通过对河南稠油油田热采注采管网保温层应用情况及测试分析,对稠油热采注汽管网保温技术发展有了一个全面的了解。认为岩棉保温材料易破碎、塌架,保温效果较差;复合硅酸盐保温材料在注汽管网上有较好的应用效果。提出了架空注汽管网保温适宜采用椭圆形管式复合硅酸盐、施工接缝浇注膏状复合硅酸盐的保温结构,地面注汽管线适宜采用抗压强度较高的钛陶瓷绝热材料。

稠油热采注汽管线爆裂失效分析

对胜利油田发生的数起稠油热采注汽管线爆裂失效事故的原因进行了综合分析。分析表明，爆裂失效均由管线内壁的局部腐蚀引起，局部腐蚀是由出现在管线内壁的非金属夹杂、点坑、魏氏组织、带状组织等缺陷在较高的温度。压力和水汽二相流条件下，组织选择性应力腐蚀和氢腐蚀共同作用的结果。为防止类似事故的再次发生，提出了严格控制介质水的含氧量，避免原材料较严重组织缺陷，以及考虑采用15CrMo高温抗氢钢代替st45．8／Ⅲ钢等改进措施。

稠油热采注汽管接箍对散热影响的研究

通过数值模拟的方法计算了稠油热采注汽管接箍对散热的影响,并提出了在工程应用中如何利用比较简单的结构来模拟结构比较复杂的接箍对散热的影响,即1/3等效法则。将该方法应用于实际稠油热采注汽管道的散热计算中,取得了较好的效果。

注汽管道承压能力评估和实物试验验证

基于失效评估图技术对某注汽管道进行了承压能力评价 ,给出了管线在不同腐蚀壁厚情况下的极限承压能力和极限裂纹尺寸。并利用实物爆破试验验证了评价方法的安全性和有效性 ,通过对爆破断口进行宏观和微观分析 ,发现管段的开裂属于脆性开裂。

原高压注汽管改用作回注污水管的可行性分析

对使用后的三段注汽管材料进行了宏观检查、化学成分分析、壁厚与管径测量及显微组织、力学性能和夹杂物能谱元素试验分析及强度校核等。认为,将原高压注汽管改用作回注污水管是可行的,但要控制污水中氯离子等有害成分的含量,减轻污水管内壁局部的氧化 氯化腐蚀。

石油热采注汽管线腐蚀破裂原因

通过宏观形貌、化学成分、金相组织、力学性能、X射线衍射、扫描电镜观察等分析手段判断出热采注汽管线的最终破裂原因是氢腐蚀造成。但是在氢腐蚀发生前 ,由于某种原因 ,注汽管首先发生了不均匀的局部腐蚀 ,氢腐蚀伴生于局部腐蚀。

硫化氢介质中注汽管材的应力腐蚀试验

应力腐蚀门槛值是评价管道抗应力腐蚀能力的重要性能参数。采用胜利油田现场使用的20g、13CrMo44、ST45.8、ST45.8Ⅵ注汽管材,制作含有预制裂纹的恒位移双悬臂梁(DCB)试件,在H2S介质中进行了应力腐蚀试验,得到4种钢材的应力腐蚀门槛值KISCC和应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt。试验结果表明,ST45IV钢的KISCC值最大,裂纹扩展速率最小,具有较强的抗应力腐蚀开裂能力。含碳量低、减少块状铁素体,细化组织有利于提高管材抗应力腐蚀的能力,管材在硫化氢介质中的应力腐蚀开裂属于氢致开裂和阳极溶解型混合开裂。

高温高压注汽管线破裂原因分析

通过宏观形貌、化学成分、水质、金相组织、力学性能、X射线衍射、扫描电镜观察分析得出 ,高压热采注汽管线的最终破裂原因是氢脆造成。但是在氢脆发生前注汽管线首先产生了不均匀的局部腐蚀 。

蒸汽驱高温长效隔热注汽管柱的研制

从蒸汽驱井筒隔热机理入手 ,对蒸汽驱注汽过程中注汽管柱热能损失环节及其影响因素进行了详细的理论分析。在此基础上 ,围绕进一步提高中、深层蒸汽驱注汽管柱的长效隔热性能进行了全面、深入的研究和探索 ,研制出以隔热管接箍密封器、压力补偿式隔热型伸缩管、Y4 4 1强制解封蒸汽驱封隔器及多级长效汽驱密封器为核心的蒸汽驱注汽管柱 。

某稠油井用高温蒸汽注汽管爆裂失效分析

通过对某油田稠油井发生爆裂的高温蒸汽注汽管进行宏观分析、化学成分分析、金相检验、力学性能测试以及扫描电镜断口分析,找出了该管爆裂失效的原因。结果表明:该高温蒸汽注汽管线的爆裂性质为脆性开裂,开裂起源于管表面的两处机械损伤;导致其爆裂失效的主要原因是该管在服役过程中由于水击作用发生了胀径,使注汽管壁厚不均匀;同时管表面存在的机械损伤减小了注汽管的有效壁厚,降低了该处材料的韧性,两方面共同作用最终导致了注汽管爆裂的发生。

稠油热采注汽管网的组织和性能

通过金相检验、硬度测试和拉伸试验研究了温度对稠油热采注汽管网组织的影响及组织与力学性能之间的相互关系。结果表明:管道内边缘处的珠光体含量明显少于内部,碳含量下降;珠光体球化和高温脱碳是碳含量下降的两大原因,组织的变化导致其硬度和抗压抗拉性能下降,使管网的安全性降低。

稠油注汽管线保温效益评估系统

稠油的开采通常采用注汽热采技术.在实际生产中,由于注汽管线处于室外并且长度大,散热损失非常严重,对油田开采效益有很大影响.优选注汽管线保温材料、优化保温结构,能有效减少散热损失,但相关数据的计算复杂繁琐,为了提升信息采集与处理的效率,提高计算的快速性和准确性,将信息技术应用到稠油注汽管线保温效益分析工程中.构建稠油注汽管线保温效益评估模型,分析并确定影响保温效益评估的主要参数,开发出一套稠油注汽管线保温效益评估系统.该系统能够根据注汽管线的实际运行环境和负荷条件,自动计算其热损失量并进行可视化分析.目前该系统已在新疆油田进行应用,利用系统的计算结果能够准确快速优选保温材料、优化保温结构,有效提升油田开采效益.

稠油热采注汽管道保温结构模拟试验研究

参照有关标准 ,研制了微机自动监控稠油热采注汽管道保温模拟试验装置 ,通过一系列模拟试验研究 。

海上热采注汽管柱设计方法及应用

渤海油田石油资源以稠油为主,多元热流体吞吐是动用海上稠油资源的有效技术手段。现场注汽井多以水平井、大斜度井为主,井身结构复杂。注汽管柱在下入、注汽生产以及上提解封过程风险大。热采井注汽管柱设计是保证管柱下井安全及顺利施工的关键。本文通过空间双向弹簧元模型建立了海上热采井注汽管柱力学模型,并针对渤海油田某区块注汽井进行了应用,为该井顺利注汽提供了有利理论支持。

旋转补偿器在大容量燃煤锅炉配套注汽管道上的应用

国内油田注汽管道热补偿通常采用Π形补偿器,但其会大大增加管道长度,且转弯数量多、局部阻力损失大,为满足生产需求,选用新型旋转补偿器进行了应用研究。介绍了旋转补偿器的原理以及两种典型的布置形式。通过大容量燃煤锅炉配套注汽管道上的应用实例,对其热补偿距离、补偿器尺寸、曲折角度、管托的设置进行了计算和说明。应用结果表明旋转式补偿器在注汽管道上应用优势明显,与Π形补偿器相比,降低了压力损失和热损失,有利于系统安全,具有推广应用价值。最后对工程设计及施工提出了建议。

稠油热采注汽管网的失效机理及预防措施分析

通过注蒸汽手段开采稠油油田,是如今最为通用的一种高效开采办法。但由于注汽管道往往要在长时间在高温、高压的状态运行,因而极为容易发生各种化学与物理侵蚀,最终导致引起管网出现失效。本文重点分析了热采注汽管网的失效机理,并且探索出了使其出现失效的因素,提出了有效的防护措施,旨在为提高稠油油田开采的实效性提供一定参考。