【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海底注水管道腐蚀预测，具体涉及一种海底注水管道溶解氧腐蚀速率计算方法。
技术介绍
1、海底注水管道是海上油气田开发生产系统的主要组成部分，目前，注水开发工艺已成为各油气田保证油气高产量的常用措施，对比于相同含量的co2和hcl，溶解氧对海底注水管道的腐蚀速率是其他两种气体的近百倍。腐蚀是管道失效形式的一种，轻则导致油气泄漏，污染生态环境，重则会造成停工，引发火灾等情况。
2、o2是强的阴极去极化剂，o2溶于水中容易促成钢制管线发生腐蚀反应。因此，溶解氧目前已成为大多数油气田注水管道内腐蚀的主要原因。目前，氧腐蚀速率预测模型不足，氧腐蚀速率的测定主要通过实验法模拟注水工况参数下管道的腐蚀，利用极化曲线及其参数拟合计算出腐蚀速率。
3、然而，实验法受到成本和时间限制，不能有效地解决实际工程问题。因此，快速且经济的可靠预测海底注水管道溶解氧的腐蚀速率对海底注水管道腐蚀与防护有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种海底注水管道溶解氧腐蚀速率计算方法，解决以下技术问题：
2、怎样实现对海底注水管道溶解氧的腐蚀速率的准确预测和提高海底注水管道腐蚀与防护。
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种海底注水管道溶解氧腐蚀速率计算方法，包括以下步骤：
5、步骤(1)：采用下述公式计算氧分压
6、
7、其中，为氧分压，单位为kpa；p为注水管道口大气压，单位
8、步骤(2)：采用下述公式计算亨利系数e；
9、e＝-2t3-200t2+82800t+253840(2)
10、其中，e为氧气在液体中的比例系数，单位为kpa；t为温度，单位为℃。
11、步骤(3)：采用下述公式利用温度计算溶解氧的d；
12、
13、其中，d为溶解氧的扩散系数，单位为m2/s；系数α值为4.178×10-14；η为液体粘度、动力粘度，单位为n·s/m2；t为温度，单位为℃。
14、步骤(4)：采用下述公式计算管道液体雷诺数re；
15、
16、其中，re为液体的雷诺数；v为液体平均流速，单位为m/s；d为管道当量直径，单位为m；ρ为液体的密度，单位为kg/m3；η为液体粘度、动力粘度，单位为n·s/m2。
17、步骤(5)：基于流体动力学采用下述公式计算管道液体流动底层厚度δ
18、
19、其中，δ为底层厚度，单位为m；re为液体的雷诺数；λ为管道阻力系数。
20、步骤(6)：采用下述公式计算位于管道x处溶解氧的浓度c(x)；
21、
22、其中，c(x)为管道x处溶解氧的浓度，单位为mol/m3；ρ为液体的密度，单位为kg/m3；ms为溶剂的摩尔质量；x为距离管道入口的距离，单位为m；l为管道全长，单位为m。
23、步骤(7)：基于氧腐蚀机理采用下述公式计算海底注水管道溶解氧腐蚀速率v；
24、
25、其中，v为注水管道溶解氧腐蚀速率，单位为mm/a；为腐蚀速率系数，值为222，单位为m3/mol。
26、本专利技术的有益效果：根据本实施例中的计算方法获取管道的腐蚀速率，判断管道的腐蚀程度，以实现对管道全长的氧腐蚀速率的腐蚀程度的快速模拟和实现快速经济计算海底注水管道几百米至几千米处的溶解氧腐蚀速率，完善和解决现有的实验法受到成本和时间限制，不能有效地解决实际工程问题的缺陷。
27、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种海底注水管道溶解氧腐蚀速率计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种海底注水管道溶解氧腐蚀速率计算方法，其特征在于，所述步骤一中：
3.根据权利要求2所述的一种海底注水管道溶解氧腐蚀速率计算方法，其特征在于，利用温度计计算溶解氧的扩散系数D；
4.根据权利要求3所述的一种海底注水管道溶解氧腐蚀速率计算方法，其特征在于，计算管道液体雷诺数Re；
5.根据权利要求4所述的一种海底注水管道溶解氧腐蚀速率计算方法，其特征在于，基于流体动力学原理计算管道液体流动底层厚度δ；
6.根据权利要求5所述的一种海底注水管道溶解氧腐蚀速率计算方法，其特征在于，计算位于管道x处溶解氧的浓度c(x)；
7.根据权利要求6所述的一种海底注水管道溶解氧腐蚀速率计算方法，其特征在于，结合步骤一，计算所述步骤二中的海底注水管道溶解氧腐蚀速率V；
【技术特征摘要】
1.一种海底注水管道溶解氧腐蚀速率计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种海底注水管道溶解氧腐蚀速率计算方法，其特征在于，所述步骤一中：
3.根据权利要求2所述的一种海底注水管道溶解氧腐蚀速率计算方法，其特征在于，利用温度计计算溶解氧的扩散系数d；
4.根据权利要求3所述的一种海底注水管道溶解氧腐蚀速率计算方法，其特征在于，计算管道液体雷诺数re；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱红卫，陈国明，林宏霏，穆泓睿，张功晨鸣，陈泓举，黄东瑞，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。