第一章绪论
1.1二氧化碳性质
二氧化碳(CO2)俗称碳酸气，又名碳酸配。在标准状况下，CO2是无色无臭率略有酸性的气体，相对分子质量为44.01，不能燃烧，容易被液化;其密度约为空气密度的1.53倍。CO2分子是直线型的，属于非极性分子，但可溶于极性较强的溶剂，如水溶液，也可溶于原油和凝析油中。CO2的物理状态有气态、液态和固态三种，和环境温度与压力密切相关，其相态分布如图l一1所示。图一2为eo2晶体结构。
二氧化碳在1个大气压时，固态的干冰随温度上升至一78.5℃时，便开始气化成二氧化碳，并不经过液态区域。二氧化碳三相点的位置在一56.6℃、O.518MPa。由于目前输气管道的压力均大于O.518MPa，输气温度均大于一56.6℃，二氧化碳为在管道内部的相态几乎均为液态。
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1.2二氧化碳的资源分布及用途
CO2虽然在大气中分布广泛，但其浓度仅为体积浓度的0.037%。根据人类目前拥有的技术条件及处理co2所需的费用大小综合考虑，工业上利用天然co2的浓度不得低于60%o因此，当天然CO2在地壳浅层以贮集量十分巨大的高浓度(C02>60%)产出时，这种co2才可视为矿产资源。我国陆续发现的这些天然CO2资源的CO2气井具有压力大(井口压力6.0一10.oMpa、可连续自喷生产)，产量多(日产CO2数万立方米至几十万立方米)，纯度高(Co2浓度达95%一99.5%)，与工业回收的co2相比，因为可利用地下能量输送至井口呈液相灌装，有降低工业成本，减少劳动力的优点。之所以高浓度二氧化碳的经济价值较高，是因为高浓度二氧化碳在工业、农业和饮食业等许多方面均有极为广泛的用途。
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第二章二氧化碳腐蚀机理研究
2.1二氧化碳腐蚀破坏形态
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2.2二氧化碳腐蚀程度分级
根据NACE即一0775一91标准，可将CO2腐蚀分为四类，见表2一1
2.3二氧化碳腐蚀机理
多年来，CO2腐蚀机理一直是CO2腐蚀研究工作者们所研究的热点之一。干燥的COZ气体本身是没有腐蚀性的。CO2较易溶解与水，当CO2溶于水时，会使钢铁表面发生电化学腐蚀。以CO2对碳钢和含铬钢的腐蚀为例，有全面腐蚀，也有局部腐蚀。从表2一2可以看出，不同的介质温度，腐蚀的发生主要分为三类，根据不同腐蚀破坏形态，研究工作者们提出了不同的腐蚀机理:在温度较低时，对碳钢主要发生金属的溶解，为全面腐蚀，而对于含铬钢可以形成腐蚀产物膜(类型l);在中间温度区间，主要发生局部腐蚀，如点蚀，腐蚀产物在钢表面上分布不均匀(类型2);在高温时，对于碳钢或含铬钢而言，腐蚀产物可较好的沉积在钢的表面，从而相对抑制腐蚀进行(类型3)。
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第三章CO2气井腐蚀与防护.................28
3.1二氧化碳气井概况..........................28
3.2二氧化碳气井原输气工艺及腐蚀评价..........................30
3.3输气工艺的制定及腐蚀评.....................31
3.4CO2气井腐蚀防护措施..................38
结论......................43
第三章CO2气井腐蚀与防护
3.1二氧化碳气井概况
气井所在区域，基本为粉质粘土:黄褐色，可塑，土质不均匀，局部夹粉土薄层，含少量钙质结核，具水平层理，上部分布有0.30m耕土。摇振反应无，韧性中等，干强度中等，稍有光滑。揭露厚度为3.00m，该层未被揭穿。地表3m内未见地下水，个别低洼处地下水位在1.2m一1.3m，土石分类2类。气井所在区域一般地段土壤视电阻率为13.2一35.8，个别低洼地段为13.2一55.8。依据《输油气管道岩土工程勘察规范》(SY/TOO53一97)附录C表C.0.1一2的规定进行评价，输气管道沿线土壤对钢质管道具强腐蚀性。
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结论
本文通过对CO2气井输气管线的腐蚀防护研究，其结论如下:
1、通过试验及理论分析，发现碳钢在65℃时二氧化碳腐蚀速率最大，这也是芳深S5井井口电加热器部位严重腐蚀的原因。因此在制定高含CO2气井或CO2气井输气工艺时，如果存在加热过程，温度则需要控制在65℃以下，为高含CO2气井或CO2气井输气工艺的制定提供了参考依据。
2、通过利HYSYS软件对芳深s5井天然气水化物进行预测，绘制芳深S5气井气的相图，预测水合物形成温度及临界压力和温度，与现场芳深S5井实际运行状况进行对比，得出芳深S5气井气在出井压力和温度下不发生冻堵，且相态为液态，通过综合分析，制定出芳深s5井新的输气工艺。
3、由于芳深55井二氧化碳分压很高，CO2腐蚀程度严重，通过对比选取耐蚀性强、强度高及价格较低的316L双金属复合管作为输气管线材质，并增加碳钢+缓蚀剂的保护措施，既保障了地面输气管线的使用寿命，又大大提高了井下管柱的抗CO2腐蚀能力，同时又为CO2气井的腐蚀与防护方面积累了宝贵经验。
参考文献（略）