油井的腐蚀及防护.ppt

油井的腐蚀及防护技术目录金属腐蚀是指金属表面与周围介质发生化学
或电化学反应而遭到破坏的现象（被氧化）腐蚀给油田的生产带来巨大的损失普通杆腐蚀断泵杆腐蚀胜坨油田的坨712井生产80天左右,即发生抽油杆磨蚀断脱和抽油泵柱塞多处穿孔;36200阀组至坨二站集油管线仅投产运行89天就出现腐蚀穿孔,235天便全线报废。埕岛油田目前共有平台65座,其中有20余座投产5a以上。CB25A,CB25C,CB22A,CB11D和CB11G等平台甲板、导管架锈蚀严重。利用CYGNUS-1型测厚仪,在CB11B平台对平台潮溅区、全浸区进行了水下腐蚀情况检测。结果表明：腐蚀速率为0.45mm/a左右，有的甚至高达0.51mm/a。二、金属腐蚀的基本原理2H++2e→H2在碱性介质中②腐蚀机理：一般认为干硫化氢没有腐蚀作用，在湿硫化氢（H2S＋H2O）腐蚀环境中，碳钢设备发生两种腐蚀：均匀腐蚀和湿硫化氢应力腐蚀开裂。开裂的形式包括氢鼓泡（HB）、氢致开裂（HIC)、硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)和应力导向氢致开裂（SOHIC）。硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）也叫电化学失重腐蚀，是湿硫化氢环境中产生的氢原子渗透到钢的内部，溶解于晶格中，导致氢脆，在外加应力或残余应力作用下形成开裂。它通常发生在焊道与热影响区等高硬度区。热影响区及高应力集中区，如接管处、几何突变处、裂纹状缺陷处或应力腐蚀开裂处等。危害性大III）腐蚀体系气体总压力P及H2S分压PH2S：对于环境的腐蚀性有较大的影响。PH2S升高,从而XH2S升高,最终导致pH值下降。溶液酸性增大,氢去极化腐蚀加剧。NACE用H2S的临界分压PH2S=0.0348MPa来区分其腐蚀性强弱,当PH2S<0.0348MPa时,称为非酸性气;而当PH2S>0.0348MPa时,称为酸性气。V）氯离子：由于Cl-存在：介质的导电能力增加、阻碍硫化物膜的生成以及始膜脱落,从而加速金属腐蚀;但若Cl-浓度很高,由于Cl-吸附能力强,大量吸附在金属表面,完全取代了吸附在金属表面的H2S、HS-,因而金属腐蚀反而减缓。
可见,Cl-对于低合金钢材的抗H2S腐蚀性有一定影响。随着Cl-浓度增加,抗H2S腐蚀性减弱。但是,在过高的Cl-浓度范围内,抗H2S腐蚀性得到改善。二氧化碳溶于水后对部分金属材料有极强的腐蚀性。由此而引起的材料破坏统称为CO2腐蚀。CO2在水介质中能引起钢铁迅速的全面腐蚀和严重的局部腐蚀。CO2腐蚀典型的特征是呈现局部的点蚀、癣状腐蚀和台面状腐蚀。随着油气井含水量的增加、深层含CO2油气层的开发日益增多，注CO2强化采油工艺的推广，我国埋地管道80％以上是1978年以前建成的。目前已进入老龄期，漏油事故就日益增多。CO2腐蚀问题越来越突出。已成急待解决的重要课题Fe+H2O→FeOHad+H++e；
FeOHad→FeOH++e;FeOH++H+→Fe2++2H2O
阴极反应有两种：
I）非催化的氢离子阴极还原反应：
CO2sol+H2O→H2CO3sol；
H2CO3sol→H++HCO3-；H+sol→H+ad；
H+ad+e→Had；Had+H+ad+e→2Had；
2Had→H2ad；H2ad→H2sol；Had→Hab；
II）表面吸附CO2ad的氢离子催化还原反应：
CO2sol→CO2ad；CO2ad+2H2O→H2CO3ad；H2CO3ad+e→Had+HCO3ad-；
H2CO3ad→H++HCO3ad-；H+ad+e→Had；HCO3ad-+Hsol+→H2CO3ad；
Had+H+ad+e→H2ad；2Had→H2ad；Had→Hab式中ad，sol，ab分别为吸附、溶液和吸收：Had表示吸附在钢铁表面的氢原子，Hab表示渗入钢铁内即钢铁所吸收的氢原子，H+sol表示溶液介质体系中的H+。其中,吸附在钢铁表面的氢原子既可能结合成H2脱附，也可能被金属吸收，从而导致产生氢脆。二氧化碳分子也可以直接被吸附在钢铁表面．从而对钢铁表面产生作用。总的腐蚀反应方程式为：
Fe+2CO2+2H2O→Fe+2H2C03
Fe+2H2C03→Fe2++H2+2HC03-II）CO2的分压：在中低温时，pCO2增大，腐蚀速度加快；在高温时，pCO2增大，腐蚀速度减小。①硫酸盐还原菌在金属腐蚀中的作用原理：
硫酸盐还原菌属于厌氧菌，但在少量氧环境中也能存活。阳极部位危害：一方面生成硫化铁引起堵塞；另一方面，成菌落式的附着在管壁上出现坑穴，甚至引起穿孔。溶解氧在水中对金属设备等危害很大，针对腐蚀作用机理，腐蚀的防治主要从以下几方面考虑：
（1）绝氧—采取措施隔绝空气，避免氧气的溶入。如注入水罐上方用天然气保护等；
（2）除氧—溶解氧不仅引起设备的腐蚀，还能引起油田助剂的损坏。因此为安全起见，在注入水中加入