【中国腐蚀与防护网】赵景茂:防腐技术创新保油气田开采安全无忧【鸭脖娱乐app】

时间:2021-05-28 00:12 作者:鸭脖娱乐app
本文摘要:(原文链接:)近年来,我国在油气勘探与研发方面获得了一系列重大成果和进展,然而石油行业高温高压、倒数生产、点多线宽等特点,要求了在其勘探、研发、运输过程中的不确定性和危险性。随着我国油气井的铁矿大多转入中晚期,含水更加低,CO2回注增强采煤工艺技术普遍推广以及低含硫酸性气田的研发,材料的生锈问题日益突出,现有钢铁材料无法符合石油天然气铁矿和储运对腐蚀性能的拒绝,沦为相当严重制约我国油气工业发展的瓶颈。

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(原文链接:)近年来,我国在油气勘探与研发方面获得了一系列重大成果和进展,然而石油行业高温高压、倒数生产、点多线宽等特点,要求了在其勘探、研发、运输过程中的不确定性和危险性。随着我国油气井的铁矿大多转入中晚期,含水更加低,CO2回注增强采煤工艺技术普遍推广以及低含硫酸性气田的研发,材料的生锈问题日益突出,现有钢铁材料无法符合石油天然气铁矿和储运对腐蚀性能的拒绝,沦为相当严重制约我国油气工业发展的瓶颈。为了科普石油行业在铁矿过程中的涉及生锈科学知识,让更加多的人理解、推崇油气铁矿、运送和储运过程中的材料生锈问题,强化防控意识、创意防控技术,中国生锈与防护网记者兹邀到赵景茂教授做到涉及理解赵景茂,教授、博士生导师,主要专门从事材料生锈与防水方面的科研与教学工作。

现任金属表面工程系主任,中国生锈与防水学会常务理事,缓蚀剂专业委员会副主任,材料电化学过程与技术北京市重点实验室副主任,为CorrosionScience等多家业内著名期刊的审稿人。曾在中原油田设计研究院和中原油田化学技术研究所生锈研究室工作,任室主任、高级工程师;主持人和参予过原中国石油天然气总公司、中石化股份公司、国家973及国家自然科学基金等多个项目,以及多个企业的技术开发项目,并获得了许多令人瞩目的成果。赵教授佩服和蔼,他回应国内专门从事石油石化行业防腐研究的科研工作者有很多,自己只是其中的一员,对于石油、天然气铁矿过程中遇上的材料生锈与防水技术方面托几点自己的观点和看法。

前车之鉴油气铁矿生锈不容忽视众所周知,陆地和海上油气田的研发是我国最重要的能源战略。但随着油气铁矿工业的发展,生锈问题沦为容许石油业可持续发展的绊脚石,因管道、设备等生锈问题导致的悲惨事故早于有前车之鉴。石油天然气行业牵涉到到的都是油气低危品,一旦经常出现外泄等问题,往往酿出重大事故和极大经济损失,这方面的案例颇多。

比如华北油田采煤三厂拔58断块含有CO2气体,自1984年4月铁矿到1985年7月短短14个月就有3口高产油气井因油套管相当严重生锈而出厂,导致必要经济损失约1500万元;新疆某气井,在服役10个月后,由于CO2生锈和冲刷生锈的交互作用而导致油管生锈断落,再次发生井下高压油气陷溢、井口地坪坍塌,井喷,起火76天,必要经济损失约3000多万元,间接损失数倍于此数。谈到石油、天然气铁矿过程中的生锈状况及后果,赵教授回应石油天然气铁矿过程中中用了大量的钢材,生锈环境严苛,钢材管线,设备的生锈相当严重,事故多发,导致的社会影响较小。在石油天然气铁矿过程中,我们用于了许多的碳钢材料。

从钻井、完井、地面集输、以及油水气处置,使用了大量的碳钢材料,在生锈严苛的环境中也使用了一些高等级耐蚀合金材料。在石油开采过程中,高温高压、所含硫化氢、二氧化碳等酸性气体,以及所含高浓度氯离子的生产量水,在地面污水处理过程中,由于系统不密封,又不会带给的氧生锈等,此外,还有细菌的生锈;管线独自生锈方面,主要是挖出地管线所处的土壤,以及海洋石油研发时的海水的生锈。

所以石油行业的材料生锈是很相当严重的,影响生锈的因素诸多。据理解,中海油最近共计统计资料38条海管事故,找到第三方毁坏(渔业活动、撞毁、挖沙、船舶撞击等)15条,占到比39.5%;内生锈11条,占到比28.9%;外生锈3条,占到比7.9%;内外生锈加在一起总计36.8%,可以显现出,海管漏油的一个主因是生锈。谈及油气铁矿过程中的生锈损失,赵教授回应油气铁矿过程中的生锈的损失占到多大的比重,还没原始的数据。

根据1999年国家石油和化学工业局统计资料指出,我国每年因生锈导致的必要经济损失大约为2800亿人民币,其中在石油和化学工业导致的损失每年就约400亿元,占到15%左右。由于这个统计数据中还包括了化学工业,所以无法得出结论精确的数据,但从早已报导的而各种数据看,我国石油工业生锈是十分相当严重的。也有文章说道,石油与石化行业的生锈大约占到到其产值的6%左右。最近侯保荣院士负责管理的全国生锈调查这一最重要项目,期望着有这方面详尽的数据。

推陈出新健石化行业运营安稳在油气田铁矿、运输过程所遇上的生锈掌控方面,赵教授回应一些传统的防腐技术如耐蚀合金、涂层、缓蚀剂等早已获得了广泛应用。近年来,经常出现了一些较好的、有一点注目和推展的新技术且它们充分发挥着举足轻重的起到。(1)非金属管材的应用于:与钢管比起,非金属管材具备耐腐蚀,使用寿命宽,加装、运输便利,修理费用较低,水力摩阻因数较低,减缓结蜡结垢等优点,因而被普遍应用于各大严苛环境油气田。

截至目前,仅有中国石油各大油田已辟非金属管道总长多达2104km。中石化西北油田目前已应用于各类非金属管材980.77km,大约占到油田集输管线的15%,且应用于量大幅减少。非金属管材主要分成两类:一类是以玻璃钢为代表的强化热固性塑料管,另一类是近年来新的研发的强化热塑性塑料管(RTP管)。

玻璃钢管材抗冲击性和连接器密封性较好,抗冲击能力差,因此主要在一些高压环境中用于。RTP管是一种具备多层结构的复合材料管道,一般来说还包括内衬层、强化层和外覆层三层结构,内衬材料还包括聚乙烯(PE)和聚酰胺(PA)。最近国外在内衬材料的研发方面获得相当大进展,针对一些介质环境、温度和气密性拒绝较为低的应用领域,顺利研发了聚苯硫醚(PPS)和以聚偏二氟乙烯(PVDF)为代表的氟塑料等先进设备材料。

另外,通过材料共混改性或结构优化设计等方法提升材料性能、减少用于成本,也是目前研发抗硫非金属管材的重点研究内容。(2)耐蚀合金复合管是由两种有所不同金属材料包含,管层之间通过各种变形和相连技术构成紧密结合,使两种材料融合成一体而出的一种新型金属填充管材。其一般设计原则是:基层符合管道设计容许形变,复层抵抗生锈等。耐蚀合金复合管兼具基层和复层的所有优点,相对于整体合金管能有效地降低成本,且在形变生锈裂开敏感性的氯化物和酸性环境中有较好的安全性和可靠性。

耐蚀合金复合管能最大限度地构建材料的优势互补,节省合金材料,减少工程费用,在确保基管各项性能的基础上,提升了管道的耐腐蚀性,缩短了管道的使用寿命。因此在所含硫化氢、二氧化碳等酸性介质环境中获得了推广应用。

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如以316L为内衬的双金属复合管已在塔里木的牙哈气田、吉那气田、吉林的长岭1号、长庆、大庆徐深气田获得了应用于,已辟各类输气管线里程超过上千公里以上。(3)水质改性技术:这项技术是在20年前首先在中原油田展开了顺利的应用于,现在早已在国内多个油田展开了推展,其实质是通过重新加入一些碱性物质将水的pH从弱酸性徵到弱碱性,生锈速度上升,同时将水质的二价铁在空气的起到下(后来有人重新加入了水解性的物质,)水解成三价铁,在碱性环境,产生溶解,这样水质获得了平稳。

通过重新加入阻垢剂等液可以掌控结垢;现在这项技术在许多油田获得了应用于,也展开了许多的改进,主要限于于弱酸性的生产量水。扬长避短叛生锈程度至低于赵教授回应目前石油行业生锈是个广泛而相当严重的问题,对于生锈掌控方面的不存在一些的弊端,根据自己几十年在此行业生锈掌控方面的科研和实践经验给与以下几点观点:(1)近年来,油气田生锈监检测技术发展迅速,而且在油气田也获得了普遍的应用于,除了传统的生锈挂片外,还有电阻、电感等技术,以及非接触式的电指纹技术,还研发了耐高温耐高压的可应用于井下的生锈检测技术,这些技术为油气田长时间安全性运营起着了保驾护航的起到,不存在着两个方面的问题:一是有些企业没全系统、仅有流程设置生锈监测点;二是如何利用监测点获得的这些宝贵的数据,积极开展数据分析,用来预测管道寿命等。

(2)随着我们国家高铁的较慢建设,以及超高压直流电缆线路的建设,有可能产生杂散电流,对周围石油天然气运送管道不存在着潜在危害;这方面,早已开始推崇,北京科技大学的路民旭老师做到了很多很好的工作。(3)细菌生锈,许多管线的生锈穿孔,特别是在是在东部油气田,都有细菌主要是硫酸盐还原成菌的影子。

他在中原油田工作时,负责管理调查一条3257的油气集输管线的生锈原因,该管线投产42天后就再次发生生锈穿孔,年生锈速率超过60mm/a,后来找到生锈产物中有大量的硫化亚铁和硫酸盐还原成细菌,而井口生产量水中的硫化氢含量并不低,该管线采行重新加入缓蚀剂和杀菌剂后,很好掌控了生锈穿孔。细菌需要产生相当严重的生锈,国外也有这方面的报导,但国内还没引发充足的推崇。创意技术适应环境行业发展新的常态谈到当前较低油价,并且还有可能保持一段时间,油气田企业掌控生锈方面的投放有增加趋势这一现象时,赵教授回应显然有些令人担忧,较低油价对我们国家的油气行业带给了相当大的冲击,最近网上也常常有报导,许多企业关闭了一些陈旧井、没效益的区块暂停了研发,一些企业因为效益问题,工人轮流上岗,降薪降酬,影响相当大,对防腐方面的投放也大幅度增加,该实行的一些措施也跟上。

据理解,一些油气企业在对外招标时,最低价中标;订购防腐材料时,对价格注目童年低,忽略了缓蚀效果,这对今后的管道安全性运营留给了隐患!不过任何事情都是一分为二的,较低油价对科研人员来说,也是一次机会,我们被迫思维如何利用技术创新,来实行技术、产品升级,应付当前的油价下滑状态。赵教授说道最近他们将已研究的几种效果好、且价格低的缓蚀剂投放到市场应用于中,颇受企业青睐!比如赵教授的课题组已完成的科研项目含CO2油气田高效缓蚀剂防腐蚀技术,该项目也是在长年研究缓蚀剂起到理论的基础上,将科研成果转化成应用于的一项十分顺利的案例。

针对这一问题,赵教授多年前就开始研究缓蚀剂起到机理,特别是在是了解、系统地研究了咪唑啉衍生物的分子结构与缓蚀效果之间的关系,阐释了烷基链、侧链和液体流速对缓蚀效果的影响,在确认缓蚀剂主体成分的基础上,研究了咪唑啉缓蚀剂与其它物质之间的协同作用机理,找到咪唑啉与苯甲酸钠等其他两种物质具备缓蚀协同效应,并明确提出了缓蚀剂在金属表面上的双层膜和两步导电模型。此外,赵教授课题组在此基础上,研制出了两种高效的诱导CO2生锈的缓蚀剂,并在大庆油田和海上油田展开了应用于。

其中大庆油田徐深气田30口气井投加缓蚀剂后,生锈速率掌控在0.03mm/a左右,缓蚀亲率可以超过90%以上,有效地解决问题了该气田CO2生锈问题,四年来总计为气田增加生锈损失将近亿元,还有效地确保了气田的安全性生产。在海上油田生产系统和进水系统的应用于指出,其缓蚀效果已多达了国外知名厂商的药剂水平,而其价格比国外的减少了30%左右,每年可节约药剂费用大约200万元。后记:生锈掌控也不是一朝一夕的事。石油天然气铁矿过程中的生锈掌控,须先摸清生锈特点及原因,才能有的放矢地展开生锈掌控。

预示油田研发建设,长年的系统工程,必需给与高度的推崇,展开系统的管理,科技的创意,才能超过较好的效果!人物概述赵景茂,1965年10月生。金属表面工程系主任、教授、博士生导师、材料电化学过程与技术北京市重点实验室副主任。

1990-1998年在中原油田设计研究院和中原油田化学技术研究所生锈研究室工作,任室主任、高级工程师。2004年-2006年曾党组书记于青海省发改委主任助理。自参与工作以来他仍然专门从事金属材料在油气田中的生锈与防水工作,曾主持人和参予原中国石油天然气总公司、中石化股份公司、国家973及国家自然科学基金等8个项目,以及多个企业的技术开发项目;先后获得省、部级科技进步一等奖、二等奖各一项,原中国石油天然气总公司十大科技成果奖一项;中国科学技术发展基金会孙越崎基金优秀青年科技奖;中国石油天然气总公司铁人科技成就奖;中国石油化工总公司跨世纪学术带头人;为CorrosionScience等多家业内著名期刊的审稿人。在《CorrosionScience》、《Corrosion》、《JournalofAppliedElectrochemistry》等国内外刊物上公开发表论文一百余篇,撰写著作2部。

主要研究领域:石油、石化工业中的生锈与防水、铝合金的环境过热不道德与表面工程、水处理技术和水处理药剂研究。


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