盐穴储气库氮气阻溶造腔过程中的管材腐蚀

摘要

受制氮工艺影响,在氮气阻溶过程中,注入的氮气中含有一定量的氧气,导致井下及井口金属材质出现腐蚀,影响后期储气库的安全平稳运行.通过室内高温高压腐蚀失重试验,并结合扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等表面分析技术,分别测试了氮气阻溶造腔工况下氮气浓度、井下温度和井下压力对N80套管在高矿化度盐水环境中的气液两相腐蚀速率,量化了不同因素对管柱腐蚀的影响程度.实验结果表明:现场工况条件下,氮气浓度从80％增加到99.99％,液相腐蚀速率由1.3629 mm/a降为0.0419 mm/a,气相腐蚀速率由0.0176 mm/a变为无腐蚀状态;温度从10℃增加到40℃,液相腐蚀速率由0.3414 mm/a升高到0.4829 mm/a,气相腐蚀速率由0.0051 mm/a升高到0.0089 mm/a;压力从10 MPa升高至14 MPa,液相腐蚀速率由0.5442 mm/a升高到0.6059 mm/a,气相腐蚀速率由0.0066 mm/a升高到0.0089 mm/a.根据上述实验结果,在氮气阻溶造腔实际工况下,当氮气浓度高于95％时,N80造腔管柱气液两相腐蚀速率可满足3～5年的造腔需求,认为95％氮气浓度作为阻溶剂的使用纯度下限,可为氮气阻溶造腔现场操作及制氮方式选择提供依据.