機械防砂篩管腐蝕壽命評價及篩管評價優(yōu)選對于高溫高壓氣藏尤為重要,目前以靜態(tài)金屬掛片腐蝕實驗為主要手段的篩管腐蝕評價難以適應(yīng)氣藏的動態(tài)生產(chǎn)條件。針對該問題,利用防砂篩管動態(tài)腐蝕評價系統(tǒng),基于南海某高溫高壓氣藏溫度、壓力和流體條件,對典型的機械防砂篩管的基管、擋砂介質(zhì)（多層濾網(wǎng)、燒結(jié)纖維、繞絲篩板、泡沫金屬鎳）和外保護罩組件進行了動態(tài)腐蝕評價實驗。結(jié)果表明:典型高溫高壓氣藏條件下,N80鋼基管為中度腐蝕,深度腐蝕速率為0. 073 8 mm/a,316L鋼多層濾網(wǎng)擋砂介質(zhì)為輕度腐蝕,深度腐蝕速率為0. 017 4mm/a,304鋼外保護罩腐蝕程度介于兩者之間,深度腐蝕速率為0. 029 3 mm/a;篩管各組件的質(zhì)量腐蝕速率隨CO₂分壓增大而加快,三者的質(zhì)量腐蝕速率在CO₂分壓超過7. 0 MPa后差異更明顯;各組件質(zhì)量腐蝕速率隨溫度升高先上升后下降,在溫度為120～140℃時達到最高質(zhì)量腐蝕速率;水氣比增加會加快腐蝕。多層濾網(wǎng)、繞絲篩板、燒結(jié)纖維和泡沫金屬鎳4種典型的擋砂介質(zhì)的深度腐蝕速率分別為0. 017 4、0. 030 6、0. 010 ... 

【文章來源】：特種油氣藏. 2020,27(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

機械篩管不同組件的實驗樣品

由圖2可知:CO2分壓為2.5 MPa時，經(jīng)過動態(tài)腐蝕實驗后，基管表面存在大片腐蝕區(qū)塊，產(chǎn)生顆粒狀的腐蝕產(chǎn)物，腐蝕表面比較均勻，但產(chǎn)物膜并不完整，出現(xiàn)局部脫落，總體腐蝕較嚴重(圖2a);外保護罩具有上下交錯割縫結(jié)構(gòu)，在割縫的端部凹陷尖角處有大量團狀晶體腐蝕產(chǎn)物聚集，在非割縫區(qū)域的表面腐蝕產(chǎn)物相對較少(圖2b)，外保護罩的腐蝕為中等;多層濾網(wǎng)擋砂介質(zhì)為圓絲狀編織網(wǎng)，僅在金屬絲的局部區(qū)域發(fā)生零星腐蝕，金屬絲上零星散布腐蝕產(chǎn)物顆粒(圖2c)。通過不同組件微觀腐蝕形貌對比可知，在相同條件下，基管腐蝕現(xiàn)象最為明顯，其次是外保護罩，擋砂介質(zhì)腐蝕相對輕微。稱取實驗樣品腐蝕前后的質(zhì)量，計算其腐蝕失重率:

使用篩管的不同組件在不同敏感性因素(CO2分壓、溫度、水氣比)下進行腐蝕實驗，實驗結(jié)果見圖3。圖3為篩管不同組件的腐蝕失重率和質(zhì)量腐蝕速率隨CO2分壓變化規(guī)律。由圖3可知:(1)隨著CO2分壓升高，篩管各組件的質(zhì)量腐蝕速率總體呈上升趨勢。這是因為當CO2分壓升高時，電離出的HCO3-越多，HCO3-與鐵發(fā)生反應(yīng)生成鐵銹(FeCO3)，使得化學反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，在一定程度上促進了腐蝕的發(fā)生。(2)實驗條件范圍內(nèi)，基管的質(zhì)量腐蝕速率明顯高于外保護罩，多層濾網(wǎng)擋砂介質(zhì)質(zhì)量腐蝕速率最低;三者的質(zhì)量腐蝕速率在CO2分壓超過7.0 MPa后差異更加明顯，基管的質(zhì)量腐蝕速率也更快。(3)各組件腐蝕失重率隨著CO2分壓升高也整體呈上升趨勢。因此，無論是基管、外保護罩還是擋砂介質(zhì)，CO2分壓對質(zhì)量腐蝕速率的影響都較大。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]X65鋼在CO2/油/水環(huán)境中的腐蝕特性試驗[J]. 程遠鵬,白羽,鄭度奎,李自力.  油氣儲運. 2019(08)
[2]水下采油樹30CrMo鋼/625合金異金屬腐蝕機理試驗研究[J]. 許亮斌,李朝瑋,王宇,肖凱文,盛磊祥.  石油鉆探技術(shù). 2019(04)
[3]典型離子對碳鋼CO2腐蝕的影響[J]. 谷壇,唐德志,王竹,陳宏健,解紅軍.  天然氣工業(yè). 2019(07)
[4]高溫高壓下G3鎳基合金油管酸化腐蝕的力學性能[J]. 張智,周澤宇,宋闖,桑鵬飛,劉和興,李磊.  天然氣工業(yè). 2019(06)
[5]酸性天然氣注入?yún)?shù)對管柱腐蝕的影響[J]. 王金忠,黃曉蒙,彭政德,曾德智,戚亞東.  斷塊油氣田. 2019(03)
[6]注CO2采油井油管柱腐蝕速率預(yù)測[J]. 張智,劉金銘,張華禮,李玉飛,羅偉.  西南石油大學學報(自然科學版). 2019(02)
[7]高強度HY級抽油桿在含硫工況下的環(huán)境敏感斷裂評價[J]. 陳昂,于會永,田剛,李皓,張海鑫,曾德智.  斷塊油氣田. 2018(06)
[8]CO2驅(qū)采出井井下附件材料的腐蝕評價與優(yōu)選[J]. 涂亞明,石善志,劉從平,廖銳全,劉捷.  腐蝕與防護. 2018(09)
[9]N80油井管腐蝕穿孔原因分析[J]. 謝建雷,閆泓.  石油化工腐蝕與防護. 2018(04)
[10]煙道氣驅(qū)油過程中N80鋼的腐蝕規(guī)律實驗研究[J]. 周迎梅.  油氣地質(zhì)與采收率. 2018(05)



本文編號：2959007