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湿气气藏天然气井油管外壁腐蚀研究

姜放  
【摘要】:本研究论文分析归纳研究了我国某天然气气田群已取出的井下油管腐蚀,发现了具有我国气井腐蚀特点的腐蚀现象:进行分析的湿气气藏20口井中,60%以上井下油管外表面腐蚀比较严重。这是国内外未曾报道过的井下油管腐蚀现象,本论文为此从理论分析和实验室试验进行了深入的研究。 分析表明这种油管外表面腐蚀的特点如下:天然气酸化作业后的残酸(盐酸)、气田水中的氯离子Cl~-、HCO_3~-均表现出了对油套环空的腐蚀没有直接关联作用。H_2S、CO_2是造成油管外壁腐蚀的原因,但却不是对油管外壁腐蚀的全部因素。参照中低温大气环境腐蚀本质的研究和国外进行的地面输气管顶部腐蚀本质的研究结果,结合油管外壁腐蚀的内在因素和接触的环境腐蚀因素分析,比较了油管内壁腐蚀的环境因素和油管外壁腐蚀的环境因素,首次提出了油管外壁腐蚀是金属油管在天然气蒸汽相中凝析液腐蚀的本质。 这类腐蚀均应发生在湿气气藏的开采中,且井下井身结构未使用井下生产封隔器,或该封隔器失效的天然气气井中,认为井下油管外壁的腐蚀在某些条件下较油管内壁的腐蚀更为严重,是其油管外壁腐蚀的本质确定的。在井下油套管的环形空间产生的凝析水和天然气中包含的腐蚀性气体如H_2S和CO_2是发生这种腐蚀的必要条件。本论文利用石油天然气工业已经研究成熟的井下温度分布和压力分布计算方法,天然气露点分析计算公式,假定在井口分离器分离出水以后,分离器后的天然气近似达到饱和,建立了预测井下油管外壁腐蚀发生的必要条件预测方法。根据井口分离器的操作温度、压力、天然气组分、井口温度和压力、井底温度,预测井筒中天然气的水露点,并与井口温度比较,作为判断油管外壁腐蚀的必要条件。


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