羊老师经典-塔河油田腐蚀与防护课件.ppt
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1、塔河油田油气管线腐蚀与防护塔河油田油气管线腐蚀与防护概述概述汇报人:羊东明汇报人:羊东明二二一四年四月一四年四月西北分公司采油二厂西北分公司采油二厂 汇汇 报报 提提 纲纲一一二二三三汇汇报报提提纲纲 塔河油田防腐工作开展塔河油田防腐工作开展 塔河油田腐蚀现状概述塔河油田腐蚀现状概述 塔河油田腐蚀控制对策塔河油田腐蚀控制对策西北分公司采油二厂西北分公司采油二厂 塔河油田油藏塔河油田油藏超深、超稠、高温、高盐、超深、超稠、高温、高盐、高高 硫化氢硫化氢雅克拉气田气藏雅克拉气田气藏超深、高压、高温、超深、高压、高温、高二氧化碳、高矿化度边底水高二氧化碳、高矿化度边底水一、塔河油田腐蚀现状概述一、塔
2、河油田腐蚀现状概述 塔河油田地理位置塔河油田地理位置 塔河油田位于塔河油田位于新疆维吾尔自治区新疆维吾尔自治区 地处地处塔里木盆地北部塔里木盆地北部中国第一个古生界海相中国第一个古生界海相亿吨级大油田亿吨级大油田 油气集输管线:油气集输管线:8247.31km8247.31km (2839条)联合站联合站5座座污水处理站污水处理站6座座天然气处理站天然气处理站8座座油气外输首末站油气外输首末站9 座座计转计转/计量站计量站 106 座座材质材质:20#20#、20G20G、16Mn16Mn、L360L360、L245L245、L290L290、L245NSL245NS、双金属复、双金属复合管、
3、非金属等合管、非金属等一、塔河油田腐蚀现状概述一、塔河油田腐蚀现状概述原油原油处理处理天然天然气处气处 理理单井单井 加热沉降脱水加热沉降脱水节流膨胀制冷脱节流膨胀制冷脱烃烃油气集输处理系统油气集输处理系统塔塔河河油油田田高高COCO2 2平均:平均:2.96%2.96%,最高最高82.9%(TK1030)82.9%(TK1030)高高H H2 2S S平均:平均:5027mg/m5027mg/m3 3,最高:,最高:126279mg/m126279mg/m3 3高高CICI-12121818万万mg/lmg/l溶解氧溶解氧平均:平均:0.2 mg/l0.2 mg/l,最高,最高0.6mg/l
4、0.6mg/l低低pHpH5.25.26.06.0雅雅大大气气田田高高COCO2 2平均:平均:3.1mg/l3.1mg/l,最高:,最高:5.87mg/l5.87mg/l1010万万1414万万mg/lmg/l低低pHpH5.0 5.0 6.66.6高高CICI-强冲刷强冲刷平均:平均:5.2m/s5.2m/s,最高:,最高:8.87m/s8.87m/s一、塔河油田腐蚀现状概述一、塔河油田腐蚀现状概述四四高高一一低低两两高高一一低低一一强强 内腐蚀环境内腐蚀环境土壤环境土壤环境影响影响 土壤电阻率高,不含硫酸盐还原菌,土壤电阻率高,不含硫酸盐还原菌,腐蚀环境较弱;腐蚀环境较弱;内腐蚀穿孔导致
5、土壤内腐蚀穿孔导致土壤局部含盐量和含水量局部含盐量和含水量增加,腐蚀增加,腐蚀环境增强环境增强杂散电流干扰杂散电流干扰腐蚀腐蚀外加电流阴极保护外加电流阴极保护系统产生静态直流杂散电流和系统产生静态直流杂散电流和油气管道与油气管道与高压交流输电线路高压交流输电线路平行或交叉平行或交叉共用共用 “走廊走廊”,存在杂散电流干扰,存在杂散电流干扰,整体杂散电流干整体杂散电流干扰腐蚀不明显扰腐蚀不明显 ,其强度还达不到排流的要求其强度还达不到排流的要求标准标准检测值检测值存在杂散电流存在杂散电流2.5mv/m2.5mv/m0 0.52.52直流直流10V10V2.343.672.343.67交流交流 管
6、线环境土壤温度受季节温度和昼夜管线环境土壤温度受季节温度和昼夜温差温差变化变化 构成构成温差腐蚀电池,温差腐蚀电池,温度升高,腐蚀反应速度增加温度升高,腐蚀反应速度增加检测项目检测项目检测值检测值分级分级标准标准腐蚀性腐蚀性 等级等级腐蚀行腐蚀行为评价为评价土壤电阻率土壤电阻率(m)m)58585050弱弱弱弱pHpH值值7.57.5碱性土壤碱性土壤弱弱弱弱土壤含水率()土壤含水率()17.717.712-2512-25强强强强土壤总含盐量()土壤总含盐量()1.1151.1150.5-1.20.5-1.2强强强强土壤细菌土壤细菌0 0SRBSRB弱弱弱弱外腐蚀环境外腐蚀环境西北分公司采油二厂
7、西北分公司采油二厂一、塔河油田腐蚀现状概述一、塔河油田腐蚀现状概述开发过程开发过程防腐工开展晚防腐工开展晚 开发历经开发历经开发试采、稳定高产、递减低产开发试采、稳定高产、递减低产 腐蚀历经腐蚀历经孕育期、发展期、高发期孕育期、发展期、高发期碳酸盐储层碳酸盐储层酸压改造产生酸压改造产生CO2、稠油采输、稠油采输注水替油注水替油、伴水降粘伴水降粘引入引入“溶解氧溶解氧”20072007年年防腐工作起步,防腐工作起步,20082008年年加注缓蚀剂加注缓蚀剂 20092009年年开始典型腐蚀治理工作开始典型腐蚀治理工作三个阶段三个阶段产量产量递减递减,负荷,负荷降低降低,流速,流速偏低偏低,油水,
8、油水密度差密度差大大造成造成油水分离分层油水分离分层底部底部积水积水客观因素客观因素腐蚀条件腐蚀条件腐蚀环境腐蚀环境 高高H2O、高、高CO2、高、高H2S、高、高Cl-、低、低pH的的“四高四高一低一低”特点特点采出液共性采出液共性开发中后期开发中后期生产方式生产方式腐蚀动力腐蚀动力油气集输管线系统穿孔均匀腐蚀速率油气集输管线系统穿孔均匀腐蚀速率0.06mm/a 穿孔点腐蚀速率穿孔点腐蚀速率4.6mm/a以上以上开发生产与腐蚀发生开发生产与腐蚀发生一、塔河油田腐蚀现状概述一、塔河油田腐蚀现状概述一、塔河油田腐蚀现状概述一、塔河油田腐蚀现状概述CO2-H2S-H2O-Cl-O2不同开发区块不同
9、开发区块不同开发阶段不同开发阶段不同开发层系不同开发层系不同生产方式不同生产方式CO2、Cl-、O2变化不大变化不大 H2S、CO2自东向西增加自东向西增加H2S含量自东含量自东向向西升高西升高CO2含量自东含量自东向向西升高西升高COCO2 2-H-H2 2S-HS-H2 2O-ClO-Cl-OO2 2共存复杂腐蚀环境体系下共存复杂腐蚀环境体系下内腐蚀为主、外腐蚀为次内腐蚀为主、外腐蚀为次;点腐蚀为主、均匀腐蚀为次点腐蚀为主、均匀腐蚀为次塔河油田腐蚀特征塔河油田腐蚀特征一、塔河油田腐蚀现状概述一、塔河油田腐蚀现状概述 腐蚀介质含量各异腐蚀介质含量各异腐蚀规律特征相同腐蚀规律特征相同 总体表现
10、总体表现:四形貌、七集中、六多发四形貌、七集中、六多发点孔洞状腐蚀点孔洞状腐蚀四四形形貌貌沟槽状腐蚀沟槽状腐蚀 串状连续发育点腐蚀串状连续发育点腐蚀 溃疡状腐蚀溃疡状腐蚀 七七集集中中含水高含水高 服役长服役长运行负荷低运行负荷低 注水间开注水间开 伴水输送伴水输送 强冲刷强冲刷 86.6%86.6%68.668.6%78.378.3%58.4%58.4%92.8%92.8%管线交汇插入处管线交汇插入处29.7%29.7%塔河油田腐蚀特征塔河油田腐蚀特征一、塔河油田腐蚀现状概述一、塔河油田腐蚀现状概述六六多多发发管线内壁底部管线内壁底部 管线下游端管线下游端 管线对接焊缝处管线对接焊缝处 管线
11、高程差处管线高程差处 管线为管线为螺旋焊管螺旋焊管管线输送距离长管线输送距离长98%98%43.5%43.5%68%68%81.3%81.3%95.8%95.8%66.8%66.8%中质、重质原油区块腐蚀规律与含水率大于中质、重质原油区块腐蚀规律与含水率大于30%30%有关有关 稠油、超稠油腐蚀规律与含水率大小关联不太大,稠油、超稠油腐蚀规律与含水率大小关联不太大,H H2 2S S含量高低影响腐蚀孕育期、发展期含量高低影响腐蚀孕育期、发展期塔河油田腐蚀特征塔河油田腐蚀特征西北分公司采油二厂西北分公司采油二厂 汇汇 报报 提提 纲纲一一二二三三汇汇报报提提纲纲 塔河油田防腐工作开展塔河油田防腐
12、工作开展 塔河油田腐蚀现状概述塔河油田腐蚀现状概述 塔河油田腐蚀控制措施塔河油田腐蚀控制措施二、塔河油田防腐工作开展二、塔河油田防腐工作开展缓蚀剂缓蚀剂防护技防护技术应用术应用 端点加药、中部补充端点加药、中部补充 系系统保护、优化加量统保护、优化加量 跟踪跟踪调整、扩大应用调整、扩大应用 清管预清管预膜、阶段批处理膜、阶段批处理单一法单一法:失重挂片失重挂片联合法:失重挂片为主联合法:失重挂片为主 +电阻在线为辅电阻在线为辅配套化学离子分析法配套化学离子分析法“系统抓、抓系统系统抓、抓系统”工作方针工作方针平均腐蚀速率平均腐蚀速率0.036mm/a最大点腐蚀速率最大点腐蚀速率0.29mm/a
13、腐蚀监腐蚀监检测技检测技术应用术应用 导波定位导波定位 C扫描、漏磁扫描、漏磁 超声波测厚超声波测厚二、塔河油田防腐工作开展二、塔河油田防腐工作开展腐蚀腐蚀控制控制和和腐蚀腐蚀治理治理技术技术 针对管线针对管线点腐蚀问题,点腐蚀问题,采取采取自主研发和引进吸收自主研发和引进吸收相结合技术路线相结合技术路线 分别应用分别应用 99.5%固含量双组分无溶剂环氧树脂固含量双组分无溶剂环氧树脂内涂层内涂层、集气集气非金属管缠绕碳非金属管缠绕碳纤维纤维防静电技术防静电技术、HDPE内穿插修复内穿插修复技术、技术、碳纤维补强碳纤维补强技术,技术,风送涂层挤涂修复风送涂层挤涂修复技术技术等有效控制了腐蚀问题
14、,取得了很好的效果。等有效控制了腐蚀问题,取得了很好的效果。非金属非金属内涂层内涂层非开挖在线修复非开挖在线修复挤涂球涂层压缩空气涂料封堵球“系统抓、抓系统系统抓、抓系统”工作方针工作方针二、塔河油田防腐工作开展二、塔河油田防腐工作开展设设计计指指标标耐蚀性耐蚀性 点腐蚀速率降低点腐蚀速率降低30%30%以上以上经济性经济性 管材成本增加管材成本增加10%10%以下以下力学性能力学性能 等同或大于现用等同或大于现用20#20#合金化合金化 增加耐蚀金属增加耐蚀金属精炼精炼20#20#降低有害杂质降低有害杂质最佳添加最佳添加CrCr、CuCu、MoMo合金元素合金元素控制控制P P、S S含量含
15、量开发开发思路思路研发研发9种材料与种材料与20#耐蚀对比实耐蚀对比实验验C CSiSiMnMnP PS SCrCrPcmPcmCeqCeq0.06-0.090.06-0.090.25-0.350.25-0.350.4-0.60.4-0.6 0.0150.0150.0030.0031.0-1.21.0-1.20.13-0.200.13-0.200.32-0.430.32-0.43 相对相对20#20#抗腐蚀性提高抗腐蚀性提高30%30%、制管成本增加、制管成本增加9%9%力学性能执行力学性能执行 GB/T 8163-2008 GB/T 8163-2008 输送流体用无缝管输送流体用无缝管点腐蚀
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