集输设备腐蚀研究
油田常温集输生产中的问题及解决方法探讨
油田常温集输生产中的问题及解决方法探讨【摘要】油田常温集输生产中存在着一系列问题，包括油水混输、管道腐蚀、油品品质保障和设备老化等。
针对这些问题，需要采取相应的解决方法，如加装分离设备、采用防腐蚀措施、严格控制作业流程和定期检修设备等。
未来的研究方向可以包括加强设备智能化、优化生产工艺和提高检测技术等。
油田常温集输生产中问题的解决方向应该是综合运用技术手段和管理措施，确保生产安全和效率。
建议加强对生产环境的监测和管理，加强人员培训和技术更新，以提高整体生产水平和降低生产风险。
【关键词】关键词：油田常温集输生产、油水混输、管道腐蚀、油品品质、设备老化、问题解决方法、研究方向、建议、意义1. 引言1.1 研究背景油田常温集输生产是指在油田生产中，利用集输系统将原油、天然气和水等混合物输送到处理设施或加工厂。
由于常温下液体的流动性较差，油田常温集输生产面临着一系列问题。
油水混输问题是常见的，原油和水在管道内混输会导致管道堵塞和生产受阻。
管道腐蚀问题会降低管道的寿命，增加维护成本和安全风险。
油品品质保障问题和设备老化问题也是需要关注的。
解决这些问题对于提高油田生产效率、降低生产成本和保障安全运行至关重要。
本文旨在探讨油田常温集输生产中存在的问题及解决方法，为油田生产提供技术支持和指导。
1.2 研究目的研究的目的是通过深入分析油田常温集输生产中存在的问题，探讨有效的解决方法，提高生产效率和产品质量，降低生产成本，实现可持续发展。
通过研究油田常温集输生产中的问题及解决方法，为相关领域的研究提供理论支持和实践经验，促进行业的科学发展与创新。
通过研究，希望能够为油田常温集输生产提供一些可行的解决方案，为我国石油产业的发展做出贡献。
1.3 意义油田常温集输生产是石油行业的重要环节，其正常运行不仅关乎石油产量和质量，还直接影响到国家能源安全和经济发展。
关于油田常温集输生产中存在的问题及解决方法的研究具有重要的意义。
氢腐蚀
combination of batch and continous inhibitors. Key words: Elemental Sulfur; corrosion; pitting corrosion; galvanic corrosion; inhibitor
0 引言：
元素硫沉积在高酸性气田普遍存在，危害巨大，是高酸性气藏开发中存在的棘手问题之一。 元素硫在地层、采气管和地面设施中沉积不仅可能造成硫堵塞或关井停产，还可能带来灾难性的 设备腐蚀问题。随着高含硫气藏的开发，目前国内外对元素硫腐蚀问题的研究逐渐引起重视。 元素硫的腐蚀性在 1953 年被初次发现， Farrer 和 Wormwell[1]将硫的悬浊液作为钢和铁的浸蚀 剂，发现 30℃时含 20%悬浮硫的溶液与含 3%盐酸溶液具有相同的腐蚀性，并且金属的腐蚀速率 随悬浮的硫含量增加而增加。直到 1978 年，MacDonald 等[2]进一步对湿硫条件下碳钢的腐蚀行为 开展了系统研究，发现灾难性的元素硫腐蚀需要一定的孕育期，其腐蚀行为受元素硫的粒径和溶 液的初始 pH 值的影响。 加注缓蚀剂作为一种高效、经济的腐蚀控制方法被石油、天然气工业广泛采用。 Bruckhoff 等[3]对缓蚀剂控制硫腐蚀进行了研究，发现在元素硫存在环境，被研究的常用成膜型缓蚀剂的缓 蚀效率都不佳或需要在很高的浓度下才发挥缓蚀效果，一些石油、天然气工业常用的商业吸附型 缓蚀剂对于控制元素硫腐蚀无效(如咪唑啉基)或者不能过量使用。 根据中国石油化工集团公司企业标准Q/SH 0247-2009(川东北高含硫化氢气田集输管道腐蚀 监测与控制设计技术要求)的规定， 缓蚀剂在生产现场使用以前应根据材料的材质并模拟工况条件 进行缓蚀剂性能评价。当有元素硫存在时，缓蚀剂的评价应该包括元素硫的影响。 根据分析，某气田集输管道存在元素硫沉积的可能性。本文以某气田集输管道为研究背景， 研究 L360 抗硫钢在含元素硫的环境的腐蚀行为，评价缓蚀剂性能，为其它类似天然气集输管道 的元素硫腐蚀与缓蚀剂控制提供参考。
有关硫化氢油气田腐蚀及缓蚀剂防护的综述
有关硫化氢油气田腐蚀及缓蚀剂防护的综述摘要：在天然气集输过程中，H2S引起的管线内腐蚀问题普遍存在，往往导致管道发生严重局部减薄，甚至穿孔，引发事故。
同时，指出H2S腐蚀机理复杂，影响因素众多，通常多种因素协同作用,采用缓蚀剂是油田设备防腐的最有效手段之一。
本文概述了油田腐蚀的影响因素、缓蚀剂的类型、缓蚀机理及其缓蚀剂性能影响因素，着重介绍了近几年新型油田缓蚀剂的研究开发，最后提出了油田缓蚀剂的研究发展方向。
关键词:H2S; 内腐蚀; 影响因素; 腐蚀机理；缓蚀剂1 H2S腐蚀产物宏观及微观形貌对管件试样进行轴向剖切，观察内壁面腐蚀产物宏观形貌，如图1所示。
观察发现:试样内壁呈不均匀腐蚀，腐蚀坑呈片状和点状分布，片状腐蚀坑大而浅，点状腐蚀坑小而深。
外层腐蚀产物多呈黑色，极易脱落，而腐蚀坑内产物多呈黄色，覆盖腐蚀坑内表面。
对管件试样腐蚀内壁面取样，观察其内壁面腐蚀产物微观形貌。
2 H2S腐蚀的影响因素H2S腐蚀的影响因素包括环境因素和材料因素。
其中环境因素主要包括H2S分压、CO2分压、介质温度、pH值、矿化度、流速及流动状态等;材料因素包括管材种类，合金元素Cr、Ni、Si、Mo、Cu等的含量，材料覆盖层等。
3 油田缓蚀剂类型根据缓蚀剂中主要缓蚀成分，目前，油田常用的缓蚀剂主要有膦酸盐、锌盐、唑类和炔醇类等，使用最多的是膦酸盐和唑类。
3.1 膦酸盐油气井的水中存在大量的Ca、Mg和Fe等金属离子，并常以碳酸盐、硫酸盐等形式析出，使得管道和设备结垢和腐蚀，严重影响设备的正常使用。
膦酸盐缓蚀剂的种类很较多，但有许多相似之处：一般认为膦酸盐与碳钢作用形成以沉积膜为主的混合膜，在成膜过程中需要一定浓度的二价金属离子参与，常常与阻垢分散剂配合使用，不但具有优良的缓蚀效果，而且具有良好的阻垢效果，且与聚羧酸类阻垢分散剂有良好的协同作用。
3.2 唑类唑类缓蚀剂是通过氮原子吸附成膜，主要分为油溶型和水溶型两类。
油田管线防腐保温现状及问题探究
油田管线防腐保温现状及问题探究发布时间：2021-12-23T06:38:49.184Z 来源：《科学与技术》2021年第27期作者：周钰[导读] 油气管道常年埋设于土壤当中，受到地下土壤潮湿环境以及部分化学物质因素的影响，周钰国家管网集团东部原油储运有限公司宁波输油处浙江宁波 315200摘要：油气管道常年埋设于土壤当中，受到地下土壤潮湿环境以及部分化学物质因素的影响，促使油气集输管外壁存在腐蚀现象。
经过长期的腐蚀作用，油气管道会越来越薄，容易在油气运输过程中发生泄露危险。
严重时，甚至会引发爆炸事故。
为规避这一现象问题，我国油气行业针对油气管道的防腐蚀问题进行了大量实践与研究。
并主动从油气管道内外防腐两个方面对当前存在的腐蚀问题进行针对性预防与解决，以期可以从根本上确保我国油气管线工程运行安全。
关键词：油田管线；防腐保温；现状；问题；引言在我国经济快速发展的背景下，对油气的需求量也不断增加，油气管道线路的建设不断加快。
如此之多的油气管线，亟需防腐技术，以提高管线寿命，降低管线油气泄露所引起的环境和安全问题。
油气管线腐蚀不仅造成巨大的经济损失，也给管线安全带来隐患。
油气管线表面的腐蚀坑常会造成管线结构构件的应力集中，应力集中加速腐蚀过程，这种相互反馈的连锁反应是应力腐蚀的一种形式，从而引起油气管线冷脆性能下降，在无明显的变形征兆情况下突然发生脆性断裂，尤其在冲击荷载的作用下危险性更大。
1油田集输管线的腐蚀原因分析1.1油田集输管线防腐层老化、损坏油气管道在长时间的使用后，表面会出现一些裂纹，这些裂缝出现的位置就是防腐层，防腐层长时间受到周边因素的影响，会出现破损老化等现象，情况严重的话就会出现脱落。
一旦集输管线的防腐层脱落，金属表面就会直接暴露在空气中，空气中会存在一定的水蒸气与金属表面发生化学反应，管道就会出现腐蚀现象。
目前集输管道经常使用的防腐层为沥青，沥青因为其本身没有粘结特点，因此一旦脱落就无法再对金属管道实施有效的保护。
煤层气开采与集输工艺研究
煤层气开采与集输工艺研究煤层气，又称为煤层甲烷，是一种非常规天然气，其主要成分为甲烷。
煤层气的开发利用对于能源安全、环境保护以及气候变化等方面具有重要意义。
然而，煤层气开采与集输工艺的研究仍面临许多挑战，如低渗透性、水气共存、地层复杂等多方面问题。
本文将探讨煤层气开采与集输工艺的研究现状及存在问题，并提出可能的改进途径。
近年来，国内外学者针对煤层气开采与集输工艺进行了广泛研究。
在开采方面，主要有水力压裂、注气增产等工艺技术。
其中，水力压裂通过将高压水流注入煤层，使煤层产生裂缝，从而提高煤层气的产量。
在集输方面，主要有管道输送、压缩天然气（CNG）输送等技术。
管道输送具有高效、节能、安全等优点，但建设成本较高；CNG输送则适用于远距离运输，但压缩效率较低。
然而，煤层气开采与集输工艺在实际应用中仍存在诸多问题。
水力压裂虽然可提高产量，但易导致煤层过度压裂，影响煤层稳定性。
管道输送过程中易出现泄漏、堵塞等问题，需要加强维护管理。
CNG输送的压缩效率较低，导致运输成本较高。
本文采用文献综述和实验研究相结合的方法，对煤层气开采与集输工艺进行研究。
收集国内外相关文献资料，系统梳理煤层气开采与集输工艺的研究现状及存在问题。
然后，设计并进行集输工艺实验，通过模拟不同工况条件下的集输过程，对管道堵塞、泄漏等问题进行检测和评估。
实验过程中采用先进的测量仪器，确保数据的准确性和可靠性。
运用统计分析方法对实验数据进行处理和分析。
实验结果表明，在煤层气开采过程中，水力压裂可显著提高煤层气的产量，但同时可能导致煤层稳定性的降低。
集输过程中管道易发生堵塞和泄漏，严重影响集输效率。
针对这些问题，本文提出以下改进途径：优化水力压裂技术，控制压裂液的成分和注入量，以减少对煤层的损害，提高煤层稳定性。
加强管道维护管理，定期进行巡检和检测，发现泄漏、堵塞等问题及时处理。
结合CNG输送技术，提高压缩效率，降低运输成本，适用于远距离运输。
浅谈油田管道腐蚀及防腐应对措施
浅谈油田管道腐蚀及防腐应对措施随着石油工业的迅速发展，埋设在地下的油、气、水管道等日益增多。
地埋管道会因为土壤腐蚀形成管线设备穿孔，从而造成油、气、水的跑、冒、滴、露。
这不仅造成直接经济损失，而且可能引起爆炸、起火、环境污染等，产生巨大的经济损失。
本文对管道腐蚀危害做了简要说明，并结合日常生产中管道腐蚀的情况，对其腐蚀机理做了进一步的阐述。
结合腐蚀机理提出防腐应对措施，并进一步介绍了新型防腐技术，为今后油田管道设备防腐工作提供了一定的工作方向。
标签：腐蚀;腐蚀危害;腐蚀机理;防腐措施一、石油管道腐蚀的危害我们把石油生产过程中原油采出液、伴生气等介质在集输过程中对油井油套管、油站内、回注管网等金属管线、设备、容器等形成的内腐蚀以及由于环境，例如土壤、空气、水分等造成的外腐蚀统称为油气集输系统腐蚀。
油气集输系统腐蚀中的内腐蚀一般占据腐蚀伤害的主要地位。
针对腐蚀研究，在整个生产系统中，不同的位置及生产环节其所发生的的腐蚀也有所不同，并且腐蚀特征及腐蚀影响因素也有所不同。
因此防腐工作是油田生产中的重要措施。
据不完全统计截止目前，我国输油管道在近20年的时间里，共发生大小事故628起，其中包括线上辅助设备故障190 起，其它自然灾害70 起，有368 起属管体本身的事故。
根据近年的调查发现：影响管线寿命和安全性的因素中，腐蚀占36.4%，机械和焊缝损伤占14.4%，操作失误占35.0%，第三方破坏占14.2%.因此，腐蝕是事故的主要原因。
[1]二、管道腐蚀的机理理论（1）土壤腐蚀土壤腐蚀是电化学腐蚀的一种，土壤的组成比较复杂，其多为复杂混合物组成。
并且土壤颗粒中充满了空气、水及各类盐从而使土壤具有电解质的特征，根据土壤腐蚀机理，我们将土壤腐蚀电池大致分为两类：第一种为微电池腐蚀，也就是我们常说的均匀腐蚀。
均匀腐蚀是因为微阳极与微阴极十分接近，这样的距离在腐蚀过程中不依赖土壤的电阻率，只是由微阳极与微阴极决定电极过程。
钻井采油及集输系统的腐蚀与防护
②正确选择缓蚀剂。
③添加除氧剂。 国内外广泛使用的除氧剂为亚硫酸盐。
④选择性添加除硫剂。
除硫剂的作用原理：通过化学反应将钻井液中的可溶性硫化物 等转化成一种稳定的，不与钢材起反应的惰性物质，从而降低 钻具的腐蚀。 常用的除硫剂是海绵铁和微孔碱式碳酸锌。 ⑤控制含砂量。
②附着铁锈下的氧浓差电池腐蚀。
③氧作为耗氧细菌的原料，使细菌大量繁殖产生腐蚀。 ④氧与其他腐蚀因素产生协同效应，加速钢材腐蚀。
第一节 钻井工程的腐蚀与防护
氧的腐蚀性受氧浓度、温度、pH值等因素的 制约。
单一的氧腐蚀是均匀腐蚀，大气中的钻井设
备腐蚀就是氧腐蚀的典型代表。
氧在水中的溶解度随溶液温度的升高和矿化
第一节 钻井工程的腐蚀与防护
2.氧气
钻井过程中，由于钻井液循环系统是非密闭的，大气
中的氧通过振动筛、泥浆罐、泥浆泵等设备在钻井液循环
过程中混入钻井液，成为游离氧，部分氧溶解在钻井液中， 直到饱和状态。 水中的氧达到饱和时可含8-12mg/L，而氧在相当低 的含量下（少于1mg/L）就能引起严重腐蚀。 钻井液中的溶解氧是钻杆腐蚀的主要原因之一。
挂片类型
第一节 钻井工程的腐蚀与防护
不同类型的盐水对钢的腐蚀速率不同，在36%NaCl盐水中
的腐蚀速率大于在15%NaCl+10%Na2SO4盐水中的腐蚀速率，
说明Cl-引起钢片的电化学腐蚀比SO42-严重。
不同温度下，钢片的腐蚀速率也不同，静态20℃下，各种盐 水介质的腐蚀速率均小于0.1g/(m2· h)，而高温下钢片在盐水 介质中腐蚀速率明显增加，是常温下腐蚀速率的几十倍甚至
油田生产过程中的防腐处理措施
油田生产过程中的防腐处理措施油田生产使用的设备设施及管线大部分为金属材料制成，容易造成腐蚀，而降低其使用寿命，增加设备的维修保养成本，导致油田生产成本的增加，而影响到油田生产的效益。
因此，有必要采取有效的防腐措施，防止腐蚀现象的发生，能够相应地降低油田生产成本，达到油田生产的技术要求。
一、油田生产过程中腐蚀问题分析油田生产设备和管线大部分为金属材料，很容易被石油和天然气等危险化学品腐蚀，尤其是硫化氢及二氧化碳等物质对金属造成的腐蚀，导致管线和设备的泄漏，引发安全事故，给油田生产带来严重的灾害。
油田生产过程中的腐蚀类型比较多，化学腐蚀、电化学腐蚀、土壤腐蚀等多种类型。
化学腐蚀是金属与非电解质容易发生化学反应，形成腐蚀产物，而使金属管道或者设备遭受破坏的腐蚀。
而电化学腐蚀，是金属与电解质离子发生电化学反应，形成原电池，而使金属管线和设备发生的腐蚀现象。
而土壤腐蚀，是由于油气生产现场的埋地管线，在土壤内遭受的腐蚀现象，长时间的腐蚀，会引起管线的穿孔或者泄漏，影响到油田生产顺利进行。
油田生产的产物中含有的硫化氢，即使一种强氧化剂又是一种强的还原剂，对金属管线和设备的腐蚀性极强，如果不加以控制和处理，金属管线和设备很容易被腐蚀而出现沙眼，很快地发生泄漏，一旦尤其产生泄漏的情况，就会引发火灾、爆炸、中毒等事故，给油田生产带来巨大的威胁。
因此，合理控制硫化氢的含量，通过各种分离处理技术措施，减少硫化氢对金属管线和设备的腐蚀，尽可能降低对金属管线和设备的影响，而提高油田生产的经济效益。
油田生产过程中之所以能够产生腐蚀，是由于对金属管线和设备的管理达不到设计标准，在油气田生产工程建设过程中，没有实施必要的防腐措施，而导致管线和设备的腐蚀失效，严重的情况会发生安全事故，给油气田生产带来巨大的经济损失。
二、油田生产过程中的防腐处理措施对油田生产设备和设施进行防腐处理是非常重要的，尤其针对油气集输管线和设备的防腐处理，提高其使用寿命，才能更好地为油田生产服务，否则会影响到油田生产的顺利进行，影响到油田生产的经济效益。
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1 金属设备腐蚀类型
就物理化学方面而言，金属腐蚀属于自发过程，由高能到低能。
该过程对金属设备材料产生破坏。
一般金属设备的腐蚀主要分为以下几种：应力腐蚀、均匀腐蚀以及晶间腐蚀等。
2 硫化氢腐蚀机理
硫化氢在干燥条件下，对设备没有腐蚀作用，当存在水分时，硫化氢水溶液对设备造成一定的腐蚀，其机理为，硫化氢在水中易发生电离生成氢离子，氢离子对金属设备产生酸性腐蚀。
氢离子与金属设备中的铁生成铁离子，铁离子与硫化氢中的硫离子生成硫化亚铁沉淀[2]。
另外，硫化氢腐蚀过程中产生氢离子，这部分氢离子大多数生成氢气，但有一部分氢离子扩散进入金属设备内部，随着氢离子的不断聚集，再次生成氢气，这部分生成在金属设备内部的氢气会造成设备发生鼓泡现象，进而产生裂缝，对金属设备的伤害较大。
3 环境对硫化氢腐蚀的影响3.1 硫化氢浓度的影响
通过室内挂片实验，将钢片与不同浓度的硫化氢接触。
观察硫化氢浓度对金属腐蚀的影响。
研究表明，硫化氢对金属设备的腐蚀随着浓度的增大，发生先增加后减小的过程。
主要是由于在腐蚀过程中，在金属表面产生了硫化亚铁膜，这层膜对金属设备进行保护，因而，随着硫化氢浓度的增加，金属设备的腐蚀不再增加[3]。
3.2 pH的影响
金属设备在pH值小于2时，腐蚀速率较大，随着pH值
的增加，其腐蚀速率不断减小。
这是由于，在pH值较小时，金属设备表面不能形成硫化铁保护膜，随着pH值的增加，逐渐在其表面生成保护膜，进而减缓金属设备的腐蚀。
3.3 温度的影响
随着温度的升高，硫化氢在水中的溶解度下降，当浓度小于一定值时，腐蚀速率不断增加，其次随着温度的升高，硫化氢的化学反应加快，进一步加剧腐蚀。
但随着温度的进一步增加，金属表面的硫化铁会更加致密，从而印证了腐蚀的影响。
另外，氯离子浓度、流速等对硫化氢的腐蚀有一定的影响。
二氧化碳也会对金属设备造成一定的腐蚀。
4 结论
1）硫化氢对金属设备的腐蚀随着浓度的增大，发生先增加后减小的过程。
2）金属设备在pH值小于2时，腐蚀速率较大，随着pH值的增加，其腐蚀速率不断减小。
3）硫化氢对金属设备的腐蚀随着温度的升高，发生先增加后减小的过程。
参考文献
[1]李海润，刘百春，徐嘉爽，等. 橇装化装置在海外气田集输工程中的应用[J].天然气与石油，2013，2：14-17；7；6.
[2]甘芳吉，万正军，罗航，等. 基于场指纹法的金属管道小腐蚀坑的监测方法[J].仪器仪表学报，2013，9：2087-2094.
[3]崔铭伟，曹学文. 腐蚀缺陷对中高强度油气管道失效压力的影响[J].石油学报，2012，6：1086-1092.
集输设备腐蚀研究
师毅1，2 任兴2 晁肖哲2 李帆2 薛萌2
1.西安石油大学 陕西 西安 710065
2.延长石油油气勘探公司 陕西 延安 716005
摘要：目前我国石油集输管线长达两万多公里，已成为继铁路、公路、水运、航运之后的第五大运输工业。
我国油气管道大多是在早期建设的，使用周期较长，目前管道出现的各种腐蚀问题已成为影响油气集输的主要因素[1]。
因此，对油气集输设备腐蚀的研究，就显得尤为重要，这对了解油气管道腐蚀规律，改进防护措施有着重要的意义。
关键词：金属设备 腐蚀 温度 浓度 硫化氢
Study on corrosion of gathering equipment
Shi Yi 1，2，Ren Xing 2，Chao Xiaozhe 2，Li Fan 2，Xue Meng 2
1. Xi'an Petroleum University ，Xi'an 710065
Abstract：Oil gathering and transportation pipeline in China that reaches a distance of more than 20，000 kilometers currently has become the fifth transportation industry after the transportation by the railway，the highways，the waterway and the airway. But owing to most of oil and gas pipeline in China constructed at an early period with a long lifetime，various types of corrosion problems currently occurred in pipeline have become the major factor to affect oil and gas gathering and transportation. Therefore，it is particularly important to study oil and gas gathering equipment corrosion，and also，it has an important significance to understand the law of oil and gas pipeline corrosion and improve the protective measures.
Key words：metal equipment；corrosion；temperature；concentration；hydrogen sulfide。