石油管为什么因腐蚀而选用玻璃钢管

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2021年2月20日10:57:55 评论 19
摘要

腐蚀(corrosion)毁坏引起突发的恶性事故常常会造成巨大的经济损失和严重的社会后果。世界列国每一年仅管道腐蚀(corrosion)就造成巨大的经济损失,美国约20亿美元,英国约为17亿美元,德国和日本约为33亿美元。作为油气勘察开发的油井管(油管、套管、钻杆等)和油气水输送的管线管(长间隔油气

腐蚀(corrosion)毁坏引起突发的恶性事故常常会造成巨大的经济损失和严重的社会后果。世界列国每一年仅管道腐蚀(corrosion)就造成巨大的经济损失,美国约20亿美元,英国约为17亿美元,德国和日本约为33亿美元。作为油气勘察开发的油井管(油管、套管、钻杆等)和油气水输送的管线管(长间隔油气输送管、出油管、油田油气水集输管、注水注汽、注二氧化(oxidation)碳、注聚合物管等),其失效主要表现为腐蚀(corrosion)失效,主要的腐蚀(corrosion)介质有硫酸盐复原茵(SRB)等,腐蚀(corrosion)毁坏导致(cause)的损失巨大。比方1977年竣工的美国阿拉斯加一条长约l287km、管径1219.2mm的原油输送菅道,一半埋地一半外露,天天输送原油约200 x lO4bbl,造价80亿美元。因为对腐蚀(corrosion)研究不充分和施工(construction)时采取的防腐(Anticorrosive)蚀办法不善,12年后发生腐蚀(corrosion)穿孔达826处之多,仅修复费用一项就耗资15亿美元。因为不可(Must not)预见的管道外部腐蚀(corrosion),保护与修理费用已有所增加,美国用于研究、实验、服务、监测、修理、保护及新项目建立方面的年度腐蚀(corrosion)总费用预计超越100亿美元。其中,石油天然气工业(Industry)腐蚀(corrosion)费用预计占其保护、修理及新项目建立费用的40%。

现在中国部分油田进人高含水期开采,有的新油管下井一年后即发生穿孔,三年就得全部更换。据初步分析,注水井套管的腐蚀(corrosion)速率约为每一年0.5~0.6mm,维持费逐年增大,油管、抽油杆、泵等设备(equipment)的更换,每一年约为2.5亿元。注水井套管寿命(Life)一般(commonly)在6年左右,油井套管使用(Use)寿命(Life)一般(commonly)在8年左右。四川酸性气田特别是磨溪气田,天然气中含有H2S、CO2、CI、硫酸盐复原菌(SRB)的地层水,对油、套管,集输管线腐蚀(corrosion)十分严重,特别是井下油管,最短在2年左右发生腐蚀(corrosion)断裂,造成内部堵塞,压力下降,产量下降。成功油田已进入特高含水开发期,采出污水(sewage)含有溶解氧、硫酸盐复原菌、CO2、H2S、CI-,对钢管管材腐蚀(corrosion)相当严重,平均腐蚀(corrosion)速度为1一7mm/a,应力作用下的点蚀速度为l4mm/a。成功油田现有地面管线20000km,其中原油集输、污水(sewage)、注水管线占85%。钢管年更换率为2.5%,至少更换400km,损失达6000万元。中原油田因水质偏酸性且极不稳定引发腐蚀(corrosion)酿成的直接经济损失每一年约7000万元,问接经济损失约2亿元。大庆油田现有地面管线约40000km,平均寿命(Life)9年,年更换率12.9%。油管柱约50000km.平均寿命(Life)3年.中国石油所属油田管道腐蚀(corrosion)、老化严重、穿孔、漏油事故频繁发生。到1998年末,已建集输原油管线约70445km.其中超年限使用(Use)的约占12. 7%,已发生腐蚀(corrosion)的约占20. 5806,至2003年还将增加超年限管道1048km。

据美国国家运输(transport)安全局对1969~1978年发生的管道事故陈述的统计结果,管道失效原因(Reason)中腐蚀(corrosion)占43.6%。在中国,管道因腐蚀(corrosion)造成失效也占有相当高的比例,据一油气田的统计,

1970—1980年间输气干线共发生100起较重大的管道失效事故,腐蚀(corrosion)失效占22.5%。1971年5月,我国某油田天然气管网因脱硫净化气中的CO2残留的H2S的腐蚀(corrosion)毁坏引起爆炸和燃烧,直接经济损失7000万元,伤亡24人:此后的15年间共发生爆炸燃烧事故83次。1975年,北海挪威艾柯基斯克油田阿尔法平台API X52高温(high temperature)立管,因为原油中含有l.5%—3%CO2及6%—8% C1-,同时因为飞溅区的腐蚀(corrosion)投产仅两个月,被腐蚀(corrosion)得薄如纸张,导致(cause)了严重的爆炸、燃烧和人身伤亡事故。1988年英国帕尔波·阿尔法平台油管因CO2腐蚀(corrosion)疲倦造成断裂引发忽然爆炸燃烧,死亡166人,使英国北海油田原油减少12%。长庆气田天然气中CO浓度在0--5.59%之间,平均为3.02%,H2S浓度在O—0. 319%之间,平均为0.026%,Cl浓度最大146735mg/m3。华北油田镏58井中的C02将油管腐蚀(corrosion)穿孔,使用(Use)18个月就报废了,新疆塔里木油田的C02浓度也达到百分之几。上述两油田C02浓度与艾柯基斯克油田相近。渤海海上油田渤中13 - 11井的套管内侧,在水蒸气冷凝构成水膜并有CO2存在时,发生了严重破裂。南海莺歌海牙13 -1天然气井C02浓度高达22%,另有注CO2采油技能的采用,高CO含量的油、气开发将碰到极为严重的腐蚀(corrosion)毁坏。塔里木轮南地区的油管腐蚀(corrosion)已成为问题。轮南地区油气中含有CO2,对油、套管的腐蚀(corrosion)经历了三个阶段。第一阶段为无腐蚀(corrosion)阶段,即油气自喷,含水量极少. CO2未造成腐蚀(corrosion);第二阶段为全面腐蚀(corrosion)阶段,即机抽阶段,随着含水量上升,CO2的腐蚀(corrosion)成为问题,温度对CO2的腐蚀(corrosion)很敏感,在60 -90℃CO2的腐蚀(corrosion)最为严重;第三阶段为垢下腐蚀(corrosion)穿孔及阻塞阶段,随着注水开发的进行,含水量持续上升,垢下腐蚀(corrosion)穿孔成为最严重的问题。现在,轮南地区正处于第三阶段,比方轮南某井,含水率40%左右,油管下井2年,在1800~2100rn井段(温度约90'C),CO2腐蚀(corrosion)造成油管穿孔报废。

上述这些腐蚀(corrosion)恶性事故,造成为了巨大的经济损失和严垂的社会后果,为了减少腐蚀(corrosion)酿成的损失,首先应正确选用管材,在采油、采气、集输、注水等工程中适用的场合使用(Use)玻璃钢管等非金属管材是种正确的选择。

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