碳钢在CO_(2)/H_(2)S共存体系下油田采出水中的腐蚀行为研究

CO_(2)、H_(2)S和高矿化度是油田采出水中3种常见的腐蚀因素,当3种腐蚀因素同时存在时,腐蚀行为远比CO_(2)、H_(2)S和高矿化度单独作用时复杂。利用反应釜模拟高矿化度采出水同时存在CO_(2)和H_(2)S的实际工况,研究了CO_(2)分压分别为0.15,0.75,1.5 MPa,H_(2)S分压为0.00015 MPa,温度为50,60,70℃条件下,20G、L245N和L360Q三种碳钢的腐蚀行为。结果表明,3种碳钢在CO_(2)/H_(2)S共存的油田高矿化度采出水体系中均腐蚀严重,在液相中比在气相中腐蚀更为严重,最大腐蚀速率达到3.4 mm/a,随着腐蚀时间的延长,腐蚀速率整体呈现波动性下降的趋势;随实验温度的提高其腐蚀速率呈总体增大趋势;在3种分压条件下,腐蚀速率随CO_(2)分压增加先增大后减小,在分压0.75 MPa时腐蚀速率最大;3种材质腐蚀速率大小顺序为L245N>L360Q>20G,则耐蚀顺序为20G>L360Q>L245N。

宽负荷下切圆燃煤锅炉H_(2)S分布特性的数值模拟

锅炉采用空气分级燃烧降低NO_(x)排放的同时也提高了主燃区H_(2)S体积分数。炉墙壁面过高的H_(2)S体积分数是加剧水冷壁高温腐蚀的重要因素。为保障新能源并网发电,大型燃煤机组灵活调峰的需求增加,不同负荷下的水冷壁近壁面H_(2)S分布特性值得关注。通过正交试验分析了切圆燃煤锅炉运行参数对水冷壁近壁面H_(2)S体积分数分布的影响。选取一台超临界600 MW切圆燃煤锅炉建立数值模型,设计L_(16)(4^(5))正交工况,覆盖100%BMCR、75%THA,50%THA以及35%BMCR四种负荷。建立了自定义SO_(x)生成模型以确定燃料硫的析出和转化路径,模型包含多表面反应子模型以描述焦炭与O_(2)/CO_(2)/H_(2)O等3种气体的异相反应,并确定焦炭气化反应消耗量占总消耗量的比例,进而对炉膛H_(2)S空间分布进行了模拟计算。研究表明,近壁面高体积分数H_(2)S区域主要位于投运燃烧器层中最下层燃烧器以下以及最上层燃烧器以上至SOFA层之间,烟气切圆沿炉膛高度增加逐渐增大是造成后一区域H_(2)S体积分数较高的重要原因。35%BMCR负荷下水冷壁重点区域的H_(2)S平均体积分数为364μL/L,明显低于其他负荷。锅炉运行参数对重点区域H_(2)S体积分数影响程度的排序为:锅炉负荷>一次风率>主燃区空气过量系数>假想切圆直径>燃烧器竖直摆角。

20钢在油气田中CO_(2)与H_(2)S共存环境下的腐蚀行为及机理

利用高温高压动态反应釜模拟油气田CO_(2)和H_(2)S共存环境的实际工况,通过腐蚀试验分析了20钢在不同CO_(2)分压(0.01,0.05,0.21,0.50 MPa)和H_(2)S分压(0.0003,0.003,0.01,0.05 MPa)下的腐蚀行为以及CO_(2)和H_(2)S分压对均匀腐蚀和点蚀的影响程度。结果表明:在H_(2)S分压为0.003 MPa条件下,当CO_(2)分压为0.01,0.05 MPa时,20钢主要发生均匀腐蚀,随着CO_(2)分压的继续增大,点蚀越来越严重;在CO_(2)分压为0.05 MPa条件下,当H_(2)S分压为0.0003 MPa时,20钢表面腐蚀轻微,随着H_(2)S分压的增大,腐蚀加剧,但仍主要发生均匀腐蚀;H_(2)S和CO_(2)分压对20钢的均匀腐蚀速率和点蚀速率均具有十分显著的影响,H_(2)S分压对均匀腐蚀的影响程度较大,而CO_(2)分压对点蚀的影响程度较大。

CO_2和H_2S共存环境下井筒腐蚀主控因素及防腐对策——以塔里木盆地塔中Ⅰ气田为例

针对塔中Ⅰ气田天然气中CO2、H2S共存的特点,研究该腐蚀环境下管材腐蚀规律及防腐对策。通过5因素5水平正交实验,分析CO2压力、H2S压力、温度、Cl离子浓度及含水率这5个因素对抗硫油管腐蚀速率的影响程度,确定塔中Ⅰ气田腐蚀环境下的腐蚀主控因素为CO2压力。选择普通抗硫油管+缓蚀剂作为塔中Ⅰ气田油管的防腐对策,根据腐蚀主控因素筛选复配了适用于塔中Ⅰ气田腐蚀环境的缓蚀剂YU-4。该防腐工艺在塔中Ⅰ气田12口井中进行了应用,取得了显著的抗腐蚀效果,腐蚀速率达到防腐要求,其中TZ83井油管平均腐蚀速率由1.23 mm/a降至0.025 mm/a;TZ623井油管平均腐蚀速率由0.370 mm/a降至0.016 mm/a。

MOFs负载ACF吸附剂的制备及H_(2)S脱除特性

将活性炭纤维(ACF)负载到金属有机框架材料MOF-199上,在水热条件下制备了MOF-199@ACF吸附剂,利用固定床反应装置评价其脱H_(2)S性能;采用氮气吸/脱附、XRD、EDS、SEM、XPS表征和分析了MOF-199@ACF的物相组成;考察了ACF负载量、吸附温度、相对湿度对MOF-199@ACF脱除H_(2)S性能的影响,探究了MOF-199@ACF在H_(2)S脱除中可能的反应机理。结果表明,与MOF-199相比,ACF负载量(质量分数)为1%的吸附剂MOF-199@1%ACF的H_(2)S出现时间从180 min延后至405 min,穿透硫容从7.2 mg/g提升至14.5 mg/g;ACF负载量为1%不会干扰MOF-199结晶形成的稳定结构,ACF参与配位使MOF-199@1%ACF表面粗糙化,导致更多的吸附位点暴露,增加了比表面积(从MOF-199的1108.6 m^(2)/g增至1978.3 m^(2)/g);MOF-199@1%ACF是以化学吸附的活化吸附为主,升高温度(30~70℃)有利于加快吸附速率;适量水气(相对湿度10%)有助于性能提升(穿透硫容14.8 mg/g)。

CO_2和H_2S在井下环境中共存时对油管钢的腐蚀

阐述了石油天然气中CO2和H2S共同存在时对油管钢联合腐蚀的危害性,分析了CO2和H2S腐蚀的研究方向与发展趋势。重点从理论上探讨了CO2和H2S共存时对油气管材的腐蚀机理及其影响因素,初步发现:当H2S和CO2共同存在时,其机理可能是CO2在液相中与钢先发生作用生成FeCO3,H2S在液相中与FeCO3反应生成了更为稳定的FexSy,在液相中,FexSy吸附层对离子的迁移起到了部分的阻拦作用。CO2和H2S腐蚀影响因素主要包括温度、压力、流速三类,油套管腐蚀的热点将集中在CO2和H2S共存时对油管钢联合腐蚀。

H_2S分压对SM 80SS套管钢在CO_2/H_2S共存环境中高温高压腐蚀行为的影响

用失重法、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)等方法,就H2S分压对SM80SS特级抗硫套管钢在CO2/H2S共存条件下的腐蚀行为的影响进行了试验研究。结果表明:在试验条件下,低PH2S时,以CO2腐蚀为主,腐蚀产物膜由FeS0.9和FeCO3组成,腐蚀产物膜颗粒细小、致密,平均腐蚀速率较低;随着PH2S的增大,反应逐渐变为以H2S为主,FeS0.9逐渐转变为FeS,腐蚀产物膜颗粒粗大、疏松,随后又变得细小、致密,腐蚀速率呈现先增大后逐渐减小的趋势;高PH2S时,FeS的生成较大程度阻碍了FeCO3的生成。腐蚀产物有较好的局部腐蚀阻碍作用,腐蚀形式均为均匀腐蚀。

普通油井管钢在CO_2和H_2S共存环境中的腐蚀实验研究

采用高温高压腐蚀仪对普通油井管钢N80进行了CO2、CO2和H2S共存条件下的腐蚀实验,测量了平均腐蚀速率,结果表明:90℃时,CO2腐蚀环境中加入不同含量的H2S后,试样表面腐蚀状况有较大改善,腐蚀速率均有所降低;保持CO2分压恒定,随着CO2和H2S分压比增加,腐蚀速率在分压比为100时出现峰值;保持H2S分压恒定,腐蚀速率会随着CO2分压的升高而增加。分析认为,在90℃附近,CO2和H2S共存环境中碳钢材料表面形成的FeS膜保护性优于FeCO3,H2S的加入对CO2腐蚀有抑制作用;实验结果更支持CO2和H2S共存环境中H2S主导区域的分压比小于20的观点。这些认识对于进一步完善CO2和H2S腐蚀理论以及合理选择油气田油井管材料均有一定指导意义。

H_2S/CO_2共存环境下管道内腐蚀研究进展

研究了H2S/CO2共存环境下管道内腐蚀过程中的影响因素,如H2S/CO2比率、含水率、温度、流速等。其中最为重要的就是H2S/CO2比率,H2S/CO2比率不同生成的腐蚀产物就不同,相应的对基体的保护程度也就不同。而含水率则是通过影响液体的乳化形式来影响管道腐蚀速率,当液体由油包水型乳状液变为水包油型乳状液时管道的腐蚀速率大大增加。温度一方面通过影响保护膜的生成另一方面是改变反应的活化能,从而进一步影响腐蚀速率。然而两者共存下的腐蚀研究仍停留在实验的基础上,还未形成十分系统、完善的理论体系。最后介绍了油气集输系统中的几种防腐措施,特别是耐腐蚀钢在防腐蚀领域的应用,值得注意的是铬元素的加入大大增强了钢的耐腐蚀能力,但发生点蚀的风险也大大增加。

GeoHash、Google S2和Uber H33种全球地理格网编码方法对比分析

地理格网编码是高效管理、分析和查询海量地理空间位置数据并提供信息服务中非常重要且基础的工作。GeoHash、Google S2和Uber H3是目前商业应用上3种较常用的地理格网编码方法,该文从地理编码的基本概念及其演变过程出发,介绍当前地理编码所涉及的地理格网剖分和编码运算方法,然后从算法概况、编码方式、编码层级及其对应空间范围等方面对3种方法进行阐释,最后从正多面体选择、剖分单元、填充曲线、编码层级、邻域查询与邻域距离类型和算法应用优缺点等方面进行对比分析,以深入挖掘3种方法的应用价值和前景,可为基于地理位置大数据的研究与应用提供借鉴。

15CrMoR钢在H2S介质中的电化学腐蚀行为研究

本文采用正交实验,研究了在含硫化氢气体环境和不同载荷、温度以及pH值条件下,15CrMoR钢电化学腐蚀行为的变化规律。通过电化学腐蚀的自腐蚀电位和自腐蚀电流测量获得塔菲尔曲线,并利用扫描电子显微镜对材料腐蚀产物进行EDS分析。结果表明:15CrMoR钢在高温环境中腐蚀严重,在酸性介质中腐蚀严重;在较低应力条件下,15CrMoR钢表面形成钝化膜。然而,当应力值不断增加并超过特定阈值时,钝化膜将遭受破坏,从而导致腐蚀加剧。

CO_2分压对SM80SS套管钢在CO_2/H_2S共存环境中的高温高压腐蚀行为影响

用失重法、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)及X射线能谱(XRD)对CO2分压对SM80SS特级抗硫套管钢在CO2/H2S共存条件下的腐蚀行为进行了试验研究,结果表明:在试验条件下,低PCO2时,反应以H2S为主,FeS优先生成,腐蚀产物膜颗粒细小、比较致密,平均腐蚀速率较小;PCO2不断增大后,反应以CO2为主,FeS逐渐全部转变为FeS0.9,腐蚀产物膜颗粒粗大、比较疏松,平均腐蚀速率较大;腐蚀产物有较好的局部腐蚀阻碍作用,腐蚀形式均为均匀腐蚀。

温度对SM80SS套管钢在CO_2/H_2S共存环境中的高温高压腐蚀行为影响

用失重法、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)及X射线能谱(XRD)对温度对SM80SS特级抗硫套管钢在CO2/H2S共存条件下的腐蚀行为进行了试验研究,结果表明:在试验条件下,低温(40℃)时,腐蚀速率较小,腐蚀产物为FeCO3和FeS0.9,膜颗粒细小、比较致密,平均腐蚀速率较小;温度逐渐升高至100℃左右时,腐蚀产物为FeCO3和FeS0.9,膜颗粒粗大、疏松,平均腐蚀速率最大;高温(150℃)时,腐蚀速率较小,腐蚀产物为FeO(OH)和FeCO3、FeS0.9,膜颗粒较小、致密,但比低温时明显粗大,平均腐蚀速率较小;高低温时腐蚀产物都有较好的局部腐蚀阻碍作用,腐蚀形式为均匀腐蚀。

C6H10S2O联合Nano-CaCO3对铅染毒小鼠海马学习记忆功能的影响

评价 C6H10S2O联合Nano-CaCO3对铅染毒小鼠的海马学习记忆功能产生的影响,以指导铅染毒相关问题的处理。方法 选择齐齐哈尔医学院动物实验中心提供的20-30g 健康雌性 KM 小鼠,健康清洁级,分为正常对照组、模型对照组、C6H10S2O 组、Nano-CaCO3组、联合治疗组,其中后四组均为铅染毒模型。五组的饲养条件相同,方法 /剂量建立铅染毒模型,提供对应治疗方法,通过评估体质量与血液中铅元素含量、NO含量和ACHE活力、水迷宫、新物体识别测量的结果,判断治疗效果。结果 与空白对照组比较,模型对照组的体质量显著降低(P<0.05),血铅含量显著增加(P<0.05);与模型对照组比较,C6H10S2O组和联合治疗组小鼠的体质量显著提高(P<0.05),而血铅含量仅在联合治疗组显著减少(P<0.05);其他三组的体质量和血铅含量均无统计学差异(P>0.05)。与模型对照组比较,联合治疗组的跨越隐匿平台次数和平台象限游泳路程显著增加(P<0.05);与Nano-CaCO3组比较,联合治疗组的跨越隐匿平台次数和平台象限游泳路程也显著增加(P<0.05)。五组在NO含量和ACHE活力、认知指数方面的对比,差异均不存在统计学意义(P>0.05)。结论 C6H10S2O联合Nano-CaCO3可以减少铅含量,提高体质量,对空间学习能力有一定影响,但对认知能力、学习记忆能力不存在显著影响。

线粒体H_(2)S供体AP39对心肌梗死大鼠心肌纤维化的影响及其与线粒体动力学的关系

[目的]已有研究表明H_(2)S可拮抗心肌纤维化,但线粒体靶向性H_(2)S能否拮抗心肌梗死后心肌纤维化,且是否与调控线粒体融合与分裂有关目前并不明确。为了探究这一关系,进行了该研究。[方法]在动物实验中予以异丙肾上腺素[ISO,50 mg/(kg·d)]腹腔注射构建SD大鼠心肌梗死模型,对各组大鼠行心电图检测,使用线粒体H_(2)S供体AP39[36μg/(kg·d)],腹腔注射连续处理SD大鼠4周,使用Masson染色检测心肌纤维化情况,使用Western blot检测相关蛋白表达情况。体外实验以氯化钴(CoCl_(2),800μmol/L)诱导H9c2心肌细胞缺氧损伤,AP39(100 nmol/L)处理H9c2细胞,使用DL-炔丙基甘氨酸(PAG,2 mmol/L)抑制内源性硫化氢合成酶胱硫醚-γ-裂解酶(CSE),并通过荧光探针检测心肌细胞活性氧(ROS)的水平。[结果]梗死大鼠心肌存在明显间质纤维化,胶原纤维大量堆积,且CSE、线粒体融合蛋白2(MFN2)表达下调,线粒体动力相关蛋白1(DRP1)表达增加,AP39干预后则可明显改善以上变化,而加入CSE抑制剂PAG则可逆转AP39的以上作用。同时在体外实验中发现,以CoCl_(2)诱导H9c2心肌细胞缺氧损伤时,细胞内ROS水平升高,MFN2表达下调,DRP1表达增加,AP39则可上调MFN2蛋白表达,抑制DRP1表达,降低心肌细胞ROS水平,而PAG则可逆转以上变化。[结论]线粒体靶向性H_(2)S供体AP39可以改善心肌梗死大鼠心肌纤维化,且可促进线粒体融合,抑制线粒体过度分裂。

基于深度学习的H2S气体传感器设计与研究

针对现有H2S气体传感器数据分析和数据预测问题,提出了一个混合深度学习模型,专门用于分析和预测H2S传感器的时间序列数据。模型结合卷积神经网络(CNN)和长短时记忆网络(LSTM),利用CNN强大的空间特征提取能力和LSTM出色的时间序列分析能力,通过归一化处理传感器数据,能够处理不同尺度的传感器读数,并通过构建时间序列数据集,准备用于训练的数据。训练过程中,模型学习历史数据中的空间和时间模式,以预测未来的H2S浓度。混合模型在测试集上进行评估,显示了其在预测未来传感器读数方面的准确性。该模型可以用于实时监测和响应潜在的有毒气体泄漏,从而保障安全并符合环境监测法规,为处理复杂传感器数据提供了一种有效的解决方案,展现出在高精度时间序列预测任务中的巨大潜力。

H.I.N.T.S检查法联合ABCD2评分对急性中枢性头晕、眩晕的诊断价值

探讨H.I.N.T.S检查法联合ABCD2评分对急性中枢性头晕/眩晕的诊断价值。方法 选取2022年6月至2023年8月就诊于我院急诊的急性头晕/眩晕患者127例作为研究对象,分别并对其进行H.I.N.T.S检查、ABCD2评分及颅脑影像学检查,对比分析H.I.N.T.S检查法、ABCD2评分以及H.I.N.T.S检查法联合ABCD2评分对急性中枢性头晕/眩晕的诊断效能。结果 H.I.N.T.S检查法联合ABCD2评分的准确率为96.06%,敏感度为91.18%,特异度为97.85%,阳性拟然比为42.39,阴性拟然比为0.09。结论 H.I.N.T.S检查法联合ABCD2评分能有效预测急性中枢性头晕/眩晕,诊断价值较高。

CO_2和H_2S共存酸性环境OCTG材料选用研究

针对5个公司在CO2和H2S共存酸性环境下石油管材(OCTG)选材规范及NACE MR0175/ISO 15156标准进行对比分析。对影响管材安全性的因素进行分析,给出各环境条件下不同公司选材规范之间的异同和适用范围。研究综合选材方案及操作步骤,编制OCTG材料综合选材软件。以新疆油田三高气井(高温、高压、高硫化氢环境)为例进行具体分析,给出影响材料抗腐蚀性能的计算公式,并根据材料的不同性质选择不同的选材准则。结果表明:影响酸性环境下OCTG选材的主要因素为H2S分压和CO2分压、温度及Cl-含量;得到了最优的选材推荐区间。

湿H_(2)S环境中Q345R(HIC)的氢扩散规律及性能

目的模拟湿H_(2)S环境,采用氢渗透技术对Q345R(HIC)、SA516 Gr70N+316L复合钢板及316L在湿H_(2)S环境下的氢扩散规律及性能进行了研究。方法采用电化学渗氢技术、拉伸、冲击试验和断口分析等方法,比较了不同pH值环境条件下材料中的原子氢浓度、有效扩散系数、强度、韧性和断口形貌等。结果随着溶液pH值的降低,Q345R(HIC)中原子氢浓度(C_(0))、氢有效扩散系数(D_(eff))等均升高,pH值=3时,材料中的C_(0)可达17 mol/m^(3),D_(eff)可达2.22×10^(-10)m^(2)/s。大量原子氢的渗入,使材料产生位错钉扎效果,发生了氢致硬化现象,材料内部出现了氢损伤白点特征,316L未发生氢损伤。结论316L复合层可有效避免扩散氢对基材SA516 Gr70N或Q345R的损伤,对于Q345R(HIC),随着溶液pH值的降低,材料中渗入的原子氢越多,材料性能损伤越大。

温度对S135钢和G105钢在CO_(2)/H_(2)S共存体系中腐蚀行为的影响

在气体分压分别为20,0.1 MPa的CO_(2)/H_(2)S共存模拟油田地层水中,利用高温高压釜在不同温度(室温、100℃、180℃)下对S135钢和G105钢进行腐蚀试验,研究了温度对2种钢腐蚀行为的影响。结果表明:100℃下S135钢和G105钢的腐蚀速率最大,分别为0.8463 mm·a^(-1)和0.8500 mm·a^(-1),180℃下的腐蚀速率最小,分别为0.2291 mm·a^(-1)和0.2309 mm·a^(-1);100℃下钢表面腐蚀产物主要为FeCO3和FeS,此温度下CO_(2)为腐蚀主控因素,室温和180℃下的腐蚀产物主要为FeS,H_(2)S为腐蚀主控因素。