Page 129 - 腐蚀与防护2024年第十一期

第45卷 第11期 腐蚀与防护 Vol.45 No.11

2024年11月 CORROSION &PROTECTION November2024
DOI : 10.11973 / fs y fh220564
失效分析

20 钢地面管道在多元热流体中的腐蚀行为评估

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刘金璐 1 , 2 , 李 军 , 李 丽 , 李 甫 4 , 5 , 孙红宇 , 罗仁坤 , 孙一平 1

( 1. 中国石油塔里木油田公司, 库尔勒841000 ; 2. 中国石油大学( 北京), 北京102249 ; 3. 中国石油新疆油田分公司, 克拉玛依834000 ;

4. 四川宝石花鑫盛油气运营服务有限公司, 成都610056 ; 5. 中国石油西南油气田川东北作业分公司, 成都610021 )
摘 要:通过腐蚀挂片对新疆油田 X 井区多元热流体地面管道进行动态监测, 并根据监测结果挑选

出具有代表性失效管段。对获取的失效管段进行了壁厚测量、 组织观察、 腐蚀速率计算、 化学成分分
析和腐蚀产物分析, 综合评估管道腐蚀损伤程度和腐蚀规律。通过室内模拟腐蚀试验对管道腐蚀机
理进行验证。结果表明: 20钢地面管道在多元热流体中腐蚀严重; 表面显微组织中观察到贝氏体和
; 管道先发生二氧化碳腐蚀, 然
魏氏组织, 管道中碳含量减少; 腐蚀产物主要成分为 Fe 2O 3 和 Fe 3O 4
后发生氧腐蚀, 反应物中氧气对管道腐蚀速率的影响最大。
关键词:多元热流体; 地面管道; 腐蚀监测; 化学成分分析; 腐蚀机理

中图分类号: TG147 文献标志码: A 文章编号: 1005-748X ( 2024 ) 11-0121-07

多元热流体技术在稠油开采过程中具有显著优 监测结果, 挑选了具有代表性的失效样品进行分析,
势, 但多元热流体地面集输管道的腐蚀问题日趋严 对多元热流体地面管道的损伤程度和腐蚀行为进行
重。数据显示, 由腐蚀造成的地面管道失效案例占总 了评估。根据评估结果讨论了20钢地面管道的腐
案例的40%以上 [ 1-3 ] 。目前, 针对多元热流体的腐蚀 蚀机理, 并通过室内试验进行了验证, 以期为后续防
问题研究多集中于注采管柱 [ 4-8 ] , 而对地面管道的研 腐蚀工艺的实施提供理论指导。
[ 9 ] / 共
究较少。黄强 对地面集输管道在 CO 2 H 2 S / O 2 1 地面管道监测系统
存体系中的腐蚀机理进行了研究; 李佳航等 [ 10 ] 对石
的腐蚀机制( 包括化学反应、 电 1.1 腐蚀监测方案
油天然气管道中 CO 2
化学反应和传质过程) 进行了深入讨论, 其研究对象 为降低输送成本, 新疆油田 X 井区多元热流体
的腐蚀环境与多元热流体接近。董春蕾 [ 11 ] 根据腐蚀 的注采工艺采用了集输管线的运输方式, 即一个多
问题出现的原因, 总结了地面管线常用的防腐蚀措 元热流体发生器同时用于多口稠油井 [ 14 ] 。为简化
施, 有效提高了管线的运行能力, 这些措施对多元热 系统, 以5口井为例介绍腐蚀监测方案设计思路, 图
流体集输管线的防腐蚀方法具有借鉴意义, 但并不能 1为腐蚀监测方案示意。选择配气量较大的3口井
完全适用。综上所述, 对于多元热流体地面管道的腐 进行监测。由于多元热流体出口管线、 多通阀计量
蚀研究还处于探索阶段 [ 12-13 ] , 因此开展多元热流体地 配气管汇( 深蓝色线)、 单井注汽管线( 黑色线) 均为
注入阶段流经管线, 因此仅对靠近井口处的管线设
面管道腐蚀失效方面的研究具有重要意义。

作者结合新疆油田 X 井区的现场情况, 先介绍 置监测点, 腐蚀监测点位于出口下游10m 范围内;
了一种多元热流体地面管线监测系统, 该监测系统 采出阶段与注入阶段管道内流体不同, 且流体组分
更加复杂, 需要对单井采油管线( 蓝色线)、 集油管线
可对全管线的腐蚀情况进行动态监测。然后, 根据

收稿日期: 2022-09-22
基金项 目: 国 家 自 然 科 学 基 金 重 点 资 助 项 目 ( 51734010 ,
51334003 ); 新疆维吾尔自治区高校科研计划自然科学重点
项目( XJEDU2021I028 ); 中国石油大学( 北京) 科研基金资助
项目( 2462020XKBH011 )
通信作者: 李军( 1971- ), 教授, 博士, 从事石油开采相关研 图1 腐蚀监测方案示意

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究, 13453656271 , 2236795623@ qq .com
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