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集输管道腐蚀控制与缓蚀剂评价
2012-04-01 00:00:00 作者:樊海燕 于志华 来源:《腐蚀防护之友》


  (4)试验小结


  针对气田开发中后期C02的含量和产水量上升的问题,通过室内和现场材质耐蚀性评价试验,结果如下:


  ①腐蚀速率与表面所形成腐蚀产物膜的微观形貌和结构特征密切相关。


  ②相同工艺流程及材质(20#钢),不同区块腐蚀程度不同:徐深8区块腐蚀程度属极严重,升深区块腐蚀程度属严重,徐深1区块腐蚀程度属中度。


  ③不同工艺流程段腐蚀程度不同:井口至三级节流阀前工艺管段腐蚀较严重,三级节流阀后工艺管段次之,分离器后及外输工艺管段腐蚀较轻。


  缓蚀剂的室内筛选与现场试验


  (1)筛选及评价


  在初步研制出CI-5A缓蚀剂配方的基础上,为验证所研制缓蚀剂的性能水平,应用所研制的CI-5A缓蚀剂,与目前国内使用较多的SC系列缓蚀剂和CQ1号缓蚀剂等产品进行了室内对比评价研究。


  评价在动态条件下进行,条件如下:温度60℃,C02分压1.0MPa,转速2.5m/s,试验介质为C1-浓度1000mg/L的水溶液,加药浓度为200mg/L,应用材质为20#钢的试片。采用动态挂片评价的方法进行缓蚀剂性能对比评价试验。


  评价结果表明,CI-5A缓蚀效果最好,为96.2%。在针对C02和C1-的腐蚀环境下,其性能优于CQ1号和SC系列缓蚀剂产品,更适用于大庆深层天然气田腐蚀环境。


  (2)缓蚀剂适应性研究


  ①药剂对现场水的适应性试验。应用研制的CI-5A缓蚀剂,分别以徐深1、汪深1井及升深2-17井的采出水为试验介质,在温度60℃,CO2分压2.0MPa,动态挂片转速2.5m/s,加药量200mg/L的条件下,试验药剂对现场水的适应性,试验结果见表4。
 


  ②剂耐高温试验。取该药样评价缓蚀剂高温条件下的缓蚀性能,评价条件为:温度60℃,C02分压1.0MPa,介质为NaC1浓度1.75%的水溶液。结果对比如表5,说明CI-5A缓蚀剂经高温区后,仍保持其应有的缓蚀性能。
 


  ③蚀剂成膜试验。取现场升深2-17井采出水,加入不同浓度的缓蚀剂,并放入处理好的新试片。试片放置一定时间后,往溶液中加入1%的硫酸铜溶液,10s后取出挂片用清水冲洗。根据挂片表面被Cu置换的面积来判断成膜效果,表面被置换面积越少,说明缓蚀剂吸附膜越完整,如图2所示。
 


  随着加药浓度的上升,在金属表面被铜置换的面积逐渐减少。当浓度达到500mg/L,静置时间超过1h,缓蚀剂在金属表面的吸附膜基本完成。


  (3)试验小结


  加缓蚀剂后试片腐蚀速率大幅降低,环境因素变化对缓蚀剂性能影响不明显。所研制的缓蚀剂在现场水介质中能在试片表面有效成膜并起到缓蚀作用,当缓蚀剂浓度达到500mg/L,静置时间超过1h,缓蚀剂在金属表面的吸附膜基本完成。同时,缓蚀剂在200℃高温下静置20min后,仍保持良好的缓蚀性能,说明该缓蚀剂可耐井下高温,加入至井底后可对井筒和地面集气系统一并起到保护作用。

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