辽河油田注入水腐蚀速率快速测定实验研究.pdfVIP

辽河油田注入水腐蚀速率快速测定实验 闫峰1，关继业2，郑丽群2，荀伟2，唐志文 (1．辽河油田公司钻采工艺研究院，辽宁辽河124010； 2．中国科学院金属研究所，辽宁沈阳110016) [关键词]油田注水；腐蚀；监测；防腐蚀；电化学法 0前言 辽河油田自开发以来，由于油层埋藏深，地层 产出水矿化度高，且水中含有一定量的H：S、CO：酸 性气体，随着油田的开发，综合含水不断上升，腐蚀 日趋加剧。为系统了解油田生产系统腐蚀状况，为 防腐提供决策依据，需要及时监测腐蚀情况。以前 腐蚀速率测定都是采用现场挂片方法进行测定，其 缺点为：(1)是实验周期长，需要一个月时间；(2) 是现场需要特定装置，有的地方不能实施。这样的 目前广泛应用于腐蚀速度测量的方法是：先测 监测方法已经不能满足现场的需要，为了适应现场 量极化电阻邱，再按下式估算腐蚀电流Ieorr： 的实际情况，需要研究出快速测定注入水腐蚀速率 Ieorr=B／Rp 的方法——电化学法。 由于比例系数B的数值随体系不同而变化， 本文主要应用了交流阻抗法、弱极化与交流阻 从理论上可以得出，最小时B值为8．7mV，最大时 抗相结合法、动态扫描极化曲线法局部监测三种技 B值为52mV，如一般取中间值20mV进行计算 术，进行快速有效的测试与研究工作。通过实验， 时，得出的腐蚀电流最大误差可高达±200％以上， 研究电化学测试方法与挂片失重法的腐蚀趋势，重 即使在同一体系，随着金属表面状态和腐蚀介质随 点研究在动态和静态、温度变化情况下的趋势。以 时间的变化，B值也在不断地变化。因此，一般的 挂片实验方法为基本条件(温度、材料、流速)、以 极化电阻法只能极粗略地估算腐蚀速度。曹楚南 实验数据为基础，制定油田注水的腐蚀速率电化学 教授提出一种弱极化技术，通过弱极化区测得的极 测试方法，解决长期以来挂片失重法测试周期长、 化电流值计算出塔菲尔常数B值，由此求得的腐 现场不便实施的问题，提高工作效率，及时满足现 蚀电流更接近于实际值，经过理论推导证明，测量 场的需要。经过实验研究证明，电化学测试方法完 误差最大不超过20％。由此可见，弱极化技术可 全可以应用于油田水腐蚀速率快速测定。 以有效地解决线性极化测量的理论误差。 1 电化学方法及原理 2 电化学方法实验研究 电化学实验仪器为中国科学院金属所腐蚀监 2．1实验内容 测项目组研制的CMB一2510A腐蚀速度测量仪 2．1．1 电化学实验影响因素研究 (见图1)，该仪器采用先进的弱极化与交流阻抗技 (1)pH值改变情况下，电化学法与重量法测 术相结合的方法进行腐蚀速度测量。 定腐蚀速率的变化趋势见表1。 [收稿日期]2006—05—13 辽河油田注入水腐蚀速率快速测定实验 表1 pI-I值变化两种方法测定腐蚀速率的变化趋势 2510A测定水的腐蚀速率，研究结果见表4。 表4静态、室温环境体系电化学法与重量法 腐蚀速率测定实验数据 (b)矿化度变化情况下，电化学法与重量法测 定腐蚀速率的变化趋势见表2。 表2矿化度变化两种方法