油气井和管道的腐蚀

腐蚀是石油和天然气工业管道失效的主要原因之一。根据全国腐蚀工程师协会（NACE）进行的一项研究，管道腐蚀可以在54亿美元和86亿美元之间的折叠单独使用。

所有不同类型的腐蚀，点腐蚀由于其增长率和检测难度而被认为是最严重的。据估计，在1970年至1984年间，美国在美国的传输管道腐蚀失误超过了90％的腐蚀失误是由于蚀腐蚀。

原油天然气含有对钢设备固有腐蚀的化合物和杂质。二氧化碳（CO₂），硫化氢（h₂S）在运输和提取过程中发现的自由水是自然的侵略性的，并且随着时间的推移，随着时间的推移，可以在管道和井的内壁中形成凹坑。

在本文中，我们将讨论负责石油和天然气工业中腐蚀的机制，看看最常用的预防方法。（通常可以在文章中找到对蚀腐蚀的引言所有关于蚀腐蚀。）

井中蚀腐蚀的最常见原因

管道，井及其配件尤其易于腐蚀，因为它们通常由各种等级构成碳素钢。现代石油和天然气运输和提取技术往往可能导致流体成分变化，孔的滋生和压力变化和温度的变化，可以产生对钢结构有害的腐蚀性环境。

在管道和井中的点蚀，主要是由于金属天然薄弱的斑点钝化/保护氧化物膜。这些区域优先腐蚀并导致集中和本地化腐蚀的类型是高度渗透和破坏性的。易于蚀刻油气井和管道腐蚀的地点包括带有的区域硫化物杂质涂层涂层差。一旦发生点燃，随后的损坏导致材料劣化，壁厚损失，局部应力泄漏并增加。

在石油和天然气工业中，腐蚀往往是CO之间化学反应的结果₂或H.₂S和钢，水通常用作反应的催化剂。总体而言，负责点蚀的最常见的油田腐蚀是：

• 甜腐蚀
• 酸腐蚀
• 氧气腐蚀
• 缝隙腐蚀
• 微生物诱导的腐蚀

我们将在遵循的部分中检查这些类型中的每种类型。

甜腐蚀

到目前为止，甜腐蚀是石油和天然气井和管道蚀的主要原因。由于甜气体的腐蚀作用，即不含硫化氢的气体（H.）引起这种类型的腐蚀。₂s）但可能包括一定量的二氧化碳（CO₂）。co.₂甜味气体的成分被广泛认为是石油和天然气工业中的主要腐蚀剂之一。

干CO.₂本身并不存在大部分问题。但是，当超临界有限公司₂（例如在提取中发现的气体注入）用水反应，碳酸（h₂CO._3.）被生产。碳酸与钢中发现的铁反应，以产生脆性和片状腐蚀产品，碳酸铁（FECO）_3.）。整体化学反应如下所示：

Fe + H.₂CO._3.→FECO._3.（碳酸铁）+ h₂

由于甜腐蚀引起的点速率取决于包括pH值，温度，流动条件和金属性能的若干因子。

酸腐蚀

酸腐蚀作为其名称表明，由于金属暴露于酸性气体引起的腐蚀是腐蚀。酸性气体是含有大量H的气体₂S，一种高度酸性和已知其侵蚀性腐蚀性的化合物。H₂在气体注射期间，可以在天然气中自然地或手动注射到井中以改善混杂性在储备中具有石油的注入气体。

当H.₂S溶解在水中，形成具有丰富氢离子的酸。这些氢离子增加了钢中吸氢和点腐蚀的速度。H₂S用钢铁和水反应，形成各种称为硫化铁的腐蚀产物（FES_X）。整体化学反应如下所示：

H₂s + fe + h₂o→fes._X+ 2h + h₂O.

氧气腐蚀

溶解在钻井液中的氧气是蚀蚀的另一个主要原因氧气腐蚀，特别是在肠衣上。氧气可以通过完成活动，气体提升，泄漏设备和开放的舱口引入井。存在溶解氧气加强了CO的腐蚀行动₂和H.₂S酸性气体到抑制变得越来越困难的程度。

缝隙腐蚀

缝隙腐蚀是一种局部腐蚀，通常发生在金属表面上的裂缝和间隙中或邻近。液体进入缝隙并保持停滞，这导致了一系列反应，使得具有所停滞的流体酸性本质上。该酸性流体断开无源氧化物层，易于易受腐蚀攻击的金属基材。（发现文章中的Crecice腐蚀的INS和OUTS缝隙腐蚀的内部勺是什么？）严重的缝隙腐蚀是高度局部的，可以穿透金属的厚度以在各个位置产生凹坑。

微生物诱导的腐蚀

微生物诱导的腐蚀是由液体中存在的细菌引起的。这些生物的代谢活性导致H的释放₂S和CO.₂气体可以在井或管道中提高环境的毒性和腐蚀性。

研究发现微生物通常存在于油气藏中。（看测试管道中微生物诊断的腐蚀有关更多信息。）微生物诱导的腐蚀的特征在于在管道内壁上的粘性，凝胶状沉积物的外观。蚀腐蚀最有可能在这些存款随着时间的推移积累的区域下找到。

减轻石油和天然气工业的蚀腐蚀

石油和天然气行业的腐蚀不是静态现象，因此预防呈现众多挑战。流体性质，压力和温度不断变化，从而使一些传统的腐蚀减缓技术比其他传统的腐蚀减缓技术更响应。（了解更多内容石油和天然气管道腐蚀和涂层背后的科学。）

下面讨论了石油和气体井和管道中使用的最广泛使用和有效的腐蚀缓解方法。

腐蚀抑制剂

这些是施加到金属表面的化学物质以抑制导致腐蚀的反应。抑制剂以几种方式工作，包括：

• 限制anodic.要么阴极对金属表面的反应
• 增加金属表面的电位，使得金属变得更加被动并形成其自然的天然氧化膜
• 在金属表面上形成薄的保护层，该金属表面沉积负责腐蚀的反应。

保护涂料

保护涂料用于金属表面并充当防止金属基板和腐蚀剂之间的直接接触的屏障。涂层通常是金属的本质上，由镍，锌或镉等元素组成。

阴极保护（CP）

阴极保护（CP）是一种腐蚀控制技术，由此待保护的金属是故意制造的阴极电化学电池。这需要将更容易的腐蚀金属（其用作阳极充当阳极）连接到管道，使得其优先腐蚀，因此牺牲自身。在较长的管道中，在两个金属之间的电位的自然差异不足的情况下，外部直流电源用于提供足够的电流以供电。这种方法被称为印象最新的阴极保护（ICCP）。

结论

点腐蚀每年花费石油和天然气行业数十亿美元。虽然在运输，建筑，制造等的各个行业中发现了腐蚀，但H.₂S和CO.₂石油和天然气部门最常遇到负责点蚀的气体。因此，必须理解石油和气体腐蚀原理，以采取有效措施，以防止或减轻蚀点发生。