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高含硫气田元素硫沉积及其腐蚀

范舟; 李洪川; 刘建仪; 欧阳旭; 鲁柳利 天然气工业 2013年第09期

摘要:高含硫气田在开发和维护过程中容易出现硫沉积并引发严重硫腐蚀,由此造成的管道堵塞、管道腐蚀穿孔、设备损毁失效都会严重影响油气田的正常生产。为此,分析了高含硫气田中元素硫的来源:①烃类硫酸盐的热化学反应;②高温高压下H2S的缩聚反应;③硫烷的分解;④离子多硫化物的分解;⑤氧气对H2S的氧化;⑥溶解在液态烃中的元素硫。阐述了硫沉积的发生机理:元素硫能溶解在酸性气体中,主要是溶解在硫化氢中。剖析了硫腐蚀机理:包括以元素硫的水解为基础的催化机理、水解机理、电化学机理和直接反应机理。探讨了硫腐蚀的影响因素:温度、压力、氯离子、硫的存在形式和流速等。最后建议:针对硫沉积区的特殊环境,开展多介质多相混合流体中管线的硫腐蚀机理研究,并建立其腐蚀模型。该研究成果可为高含硫油气田的安全有效开发提供参考。

关键词:含硫气田元素硫硫沉积硫腐蚀影响因素

单位:西南石油大学材料科学与工程学院; '油气藏地质及开发工程'国家重点实验室·西南石油大学; 中国石油川庆钻探工程公司地质勘探开发研究院

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