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榆林气田属于干气气藏,并且伴有不同程度的产出水。随着气田生产开发程度的深入,地层产出高矿化度水逐渐增多,高矿化度产出水对天然气井下油套管及输送管线具有极强的腐蚀性,严重影响管线的正常运行,并且存在一定安全隐患。同时,高矿化度产出水也会对周边环境造成伤害。因此,迫切需要结合榆林气田的生产特点,开展井下管串腐蚀原因、腐蚀程度及防腐措施研究。
本文主要是针对榆林气田天然气井下油套管及输送管线中存在的腐蚀问题,通过各种分析方法和实验手段,得出榆林气田井下油套管和输送管线的腐蚀原因和影响因素,在此基础上通过各种试验,筛选评价出适合该气田地层水特点的缓蚀剂类型并且进行优化研究,最后确定出合适的防腐处理工艺。另外,本文还研究了集输管线输送湿气的可行性以及阴极保护运行效果的评价。研究结果表明:①榆林气田气井水质差异很大,多数气井矿化度高,具有极强的腐蚀性。腐蚀产物主要由Fe2O3、FeCO3、FeO、可溶性无机盐、泥砂等不溶物组成;②气井产生腐蚀的主要原因是二氧化碳腐蚀和溶解盐腐蚀。另外,凝析油、pH值和温度也是重要的影响因素;③对多种缓蚀剂样品进行常压腐蚀评价实验、高压腐蚀评价实验及溶解性能测试结果表明,现场目前使用的油溶水分散型缓蚀剂ZD1-1具有较好的气、液相防腐效果;④采用“监测+低碳钢+气液分离+缓蚀剂+清管”的综合配套方案进行湿气输送能有效降低腐蚀;⑤根据榆林气田实际土壤状况,初步判断出榆总站、二配站和榆14站目前采用的阴极保护电位比较合适;榆9站最小保护电位-1.44V有点过低,建议适当降低输出电流;榆13站和榆11站保护电位稍高,建议适当提高输出电流。