Влияние солей и различных ионов на трубопроводы нефтяных скважин

Thread Content

Растворенные соли в воде, выделяемой при добыче нефти, оказывают значительное воздействие на коррозию нефтяных скважин. Коррозия, вызванная кислыми солями (солями, при гидролизе образующими кислую среду), в основном связана с гидродеполяризацией. К таким солям относятся AICl3, NiSO4, MnCl2 и FeCl2. Наличие ионов Ca2+ и Mg2+ увеличивает степень минерализации раствора и его ионную силу. Как правило, при прочих одинаковых условиях эти два иона способствуют усилению процесса локальной коррозии. При низких концентрациях ионы HCO3 способствуют коррозии; механизм этого заключается в том, что HCO3 может выступать в роли катодного деполяризатора ； При высокой концентрации HCO3 в присутствии C1- происходит локальная коррозия ； HCO3 может превращаться как в CO2, так и наоборот; при диссоциации он образует H+ и CO3-2. Первый способствует ускорению коррозии, а второй приводит к образованию накипи вместе с Ca2+. При высокой концентрации Fe2+ в растворе проницаемость мембраны увеличивается, а скорость её роста превышает скорость разрушения; это способствует постоянному росту мембраны. Следовательно, при высокой концентрации Fe2+ в растворе скорость коррозии значительно возрастает. Ионы C1- в среде способствуют локальной коррозии металлов и сплавов, таких как углеродистая сталь и нержавеющая сталь. В наличии хлоридов железо и его сплавы могут подвергаться точечной коррозии. Наличие ионов хлора ускоряет процесс коррозии металлов. При высоком содержании ионов C1- в анодной зоне происходит распространение обычной пятнистой коррозии. С другой стороны, из-за небольшого радиуса ионов C1- они легко проникают сквозь защитную пленку, что усугубляет процесс коррозии и приводит к локальной коррозии. По мере увеличения концентрации C1-, потенциал пунктирной коррозии смещается в более отрицательную сторону. Это означает, что с ростом концентрации агрессивных ионов стабильность пассивного слоя на поверхности стали снижается. Следовательно, C1- является анионом, оказывающим наибольшее влияние на коррозию углеродистой стали. В общем, основными факторами, влияющими на коррозию под действием хлоридов, являются состав сплава, температура среды, скорость потока среды и тип осадившихся солей. Скорость хлорной коррозии у углеродистой и низколегированной стали обычно высока, в то время как никелевые сплавы с содержанием алюминия обладают хорошей стойкостью к коррозии в условиях воздействия хлора ； В системах добычи нефти на поверхности конструкционных материалов часто накапливаются хлориды и сульфаты щелочных металлов (Na, K), алкалийно-земельных металлов (Ca, Mg) и т. д. Эти осадки могут вступать в реакцию с оксидным слоем, образуя ферриты, что усугубляет процесс коррозии ； Как правило, с повышением температуры усиливается коррозия под действием хлора, но при температурах выше 300°C скорость коррозии нержавеющей стали наоборот снижается.