一种评价油套管在二氧化碳环境下腐蚀的实验装置及应用的制作方法

本发明涉及一种评价油套管在二氧化碳环境下腐蚀的实验装置及应用，油套管腐蚀评价。

背景技术：

1、在油气开采过程中，油套管因腐蚀引起的损坏问题已成为困扰油气开采工业的一大难题。油套管在恶劣环境(例如高温、高压、高矿化度、高含水率、富含co2或h2s等等)下腐蚀相当严重，严重影响油气开采进程。油套管腐蚀虽然可以通过防腐技术(例如研究耐腐蚀管材、对油套管表面涂镀层、阴极保护、注入缓蚀剂等等)进行控制和减缓，但其仍旧无法完全避免。因此，评价油套管在使用工况中的腐蚀性能十分必要。

2、co2常作为石油和天然气的伴生气存在于油气当中，另外，现有技术也常采用co2作为驱油剂来提高油气的采收率。现有技术评价油套管在co2环境下的腐蚀情况时，大多采用挂片的方式直接测试油套管材质的耐腐蚀性能，然而在实际应用中，该测试的结果与油套管的工况实际腐蚀结果相差甚远。分析原因，主要是高压反应釜中腐蚀介质不流动与实际工况不符，以及试样浸入溶液中对试样多面进行腐蚀与实际工况仅油套管内表面腐蚀的情况不符等等。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种评价油套管在co2环境下腐蚀的实验装置，能够测得与实际工况更加吻合的油套管腐蚀结果，为油气开采提供技术支持。

2、本发明所提供的评价油套管在co2环境下腐蚀的实验装置，包括储气瓶、高温高压反应釜和油套管；

3、所述储气瓶包括并联设置的氮气储气瓶和二氧化碳储气瓶，均与所述高温高压反应釜连接；

4、所述高温高压反应釜内设有搅拌装置和待测试件，所述待测试件的材质与所述油套管的材质相同；

5、所述油套管设于所述高温高压反应釜的外部，且与所述高温高压反应釜连通，使所述高温高压反应釜内的试验溶液在所述试验溶液和所述油套管中循环流动。

6、上述的实验装置中，所述油套管包括上油套管、下油套管和连接油套管，所述连接油套管的两端分别与所述上油套管和所述下油套管相连；

7、所述上油套管的另一端与所述高温高压反应釜的上部相连，所述下油套管的另一端通过驱动泵与所述高温高压反应釜的下部相连。

8、上述的实验装置中，所述氮气储气瓶和所述二氧化碳储气瓶与所述高温高压反应釜连接的管线上设有增压泵和阀门。

9、上述的实验装置中，所述高温高压反应釜的排空管连接硫化氢吸收装置。

10、上述的实验装置中，所述油套管与所述加热装置连接，使所述油套管的温度与所述高温高压反应釜的温度保持一致。

11、上述的实验装置中，所述油套管的外表面包覆保温层。

12、上述的实验装置中，所述油套管与电化学腐蚀测试装置连接，用于测试所述油套管在co2环境下腐蚀过程中的电流密度或电阻的变化情况。

13、本发明实验装置在评价待测试件或油套管在co2环境下的腐蚀中的应用也属于本发明的保护范围。

14、应用时，可采用失重法或通过电化学测试方法利用极化曲线法或极化电阻法测定所述待测试件或所述油套管的腐蚀速率。

15、应用时，采用的试验溶液为油田水、原油或凝析油与油田水的混合物，具体可根据所述油套管的使用工况确定；

16、所述高温高压反应釜内的所述试验溶液中还包括缓蚀剂。

17、本发明能够通过所述高温高压反应釜测得油套管相同材质的待测试件的腐蚀情况，同时，能够通过与所述高温高压反应釜相连的所述油套管，在流体流动的情况下，测得所述油套管内表面的腐蚀情况；能够通过所述待测试件与所述油套管的腐蚀结果对比得到金属材料实验时均匀腐蚀全浸试验方法的测试结果与实际工况油套管腐蚀结果之间的误差，通过该误差结合其他油套管材料的实验室腐蚀测试结果能够换算得到所述其他油套管材料的油套管在实际工况中的腐蚀情况。

技术特征：

1.一种评价油套管在co2环境下腐蚀的实验装置，包括储气瓶、高温高压反应釜和油套管；

2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述油套管包括上油套管、下油套管和连接油套管，所述连接油套管的两端分别与所述上油套管和所述下油套管相连；

3.根据权利要求1或2所述的实验装置，其特征在于：所述氮气储气瓶和所述二氧化碳储气瓶与所述高温高压反应釜连接的管线上设有增压泵和阀门。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的实验装置，其特征在于：所述高温高压反应釜的排空管连接硫化氢吸收装置。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的实验装置，其特征在于：所述油套管与所述加热装置连接。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的实验装置，其特征在于：所述油套管的外表面包覆保温层。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的实验装置，其特征在于：所述油套管与电化学腐蚀测试装置连接，用于测试所述油套管在co2环境下腐蚀过程中的电流密度或电阻的变化情况。

8.权利要求1-7中任一项所述实验装置在评价待测试件或油套管在co2环境下的腐蚀中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：采用失重法或通过电化学测试方法利用极化曲线法或极化电阻法测定所述待测试件或所述油套管的腐蚀速率。

10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于：采用的试验溶液为油田水、原油或凝析油与油田水的混合物；

技术总结
本发明公开了一种评价油套管在二氧化碳环境下腐蚀的实验装置及应用。所述实验装置包括储气瓶、高温高压反应釜和油套管，所述储气瓶包括并联设置的氮气储气瓶和二氧化碳储气瓶，均与所述高温高压反应釜连接；所述高温高压反应釜内设有搅拌装置和待测试件，所述待测试件的材质与所述油套管的材质相同；所述油套管设于所述高温高压反应釜的外部，且与所述高温高压反应釜连通，使所述高温高压反应釜内的试验溶液在所述试验溶液和所述油套管中循环流动。本发明能够通过所述高温高压反应釜测得油套管相同材质的待测试件的腐蚀情况，同时，能够通过与所述高温高压反应釜相连的所述油套管，在流体流动的情况下，测得所述油套管内表面的腐蚀情况。

技术研发人员：李中,范白涛,张智,武广瑷,周定照,邢希金,幸雪松,何松,冯桓榰,谷林
受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16