油管内涂层DPC和TK70耐CO2腐蚀性能研究

利用高压反应釜模拟了某油田CO2驱油环境下DPC和TK70两种内涂层的耐CO2腐蚀性能进行了评价,对比分析了涂层油管试片和涂层油管丝扣经浸泡试验前后形貌特征。结果表明,两种油管内涂层和涂层油管丝扣具有良好附着力和较强的耐腐蚀性能,对CO2腐蚀环境具有良好的适用性。     

西部油田油管腐蚀结垢机理研究

通过对西部某油田油管腐蚀结垢现状调查、单井采出液成分分析和垢样XRD分析，结合油管结垢趋势预测及室内高温高压腐蚀试验，探讨了油管腐蚀结垢机理。结果表明：垢物主要是CaCO3、CaSO4和铁锈产物，在结垢出现的同时伴随油管腐蚀的发生。影响油管腐蚀结垢的主要因素是采出液中含有丰富的的Ca^2＋、HCO3^-,Cl^-以及原油伴生气中的CO2含量较多。该油田存在严重的腐蚀结垢趋势。     

LN209井PC400内涂层油管应用研究

研究了在塔里木油田LN209注水井中，高温、高压、高矿化度环境内使用5年的PC400内涂层油管的使役行，结果表明，涂层性能仍然良好.在该井极严重腐蚀环境中，保护油管钢未发生腐蚀.现场油管分析报告表明，在作业施工中磕碰损坏涂层的油管公端面产生局部腐蚀.对涂层破损处的油管形貌观察结果表明，涂层破损处油管发生严重的冲刷腐蚀，在油管基体产生了明显的点蚀坑，对油管的使用造成了严重的危害.      

油井管杆腐蚀结垢原因分析及防治技术

华北岔河集油田已进入高含水开发期,在油井检泵中发现抽油杆、油管腐蚀的井数不断增多,且腐蚀程度有加剧之势,一些油井还伴有结垢现象,直接影响了油井正常生产。针对这一问题,从现场腐蚀结垢调查入手,通过采出液性质、垢样成分分析得出,导致杆、管腐蚀结垢的主要原因是采出水矿化度高、离子含量高、游离CO₂含量高,以及硫酸盐还原菌和管杆偏磨的共同作用。通过防腐防垢剂筛选及复配实验,得到了最佳防腐防垢剂配方,现场应用效果明显,使油井平均检泵周期延长了3.9倍。     

W-2高温陶瓷涂层的应用研究

<正> 一、前言研究了一种以SiO_2、Cr_2O_3、BaO为主的多种氧化物组成的高温陶瓷涂层,它可用于燃气轮机的高温部件的防护。高温部件在高速燃气的冲刷下,将发生高温氧化、高温冲蚀、以致变形和开裂。K403导向叶片在运行150℃小时之后表面出现严重的腐蚀、叶盆和叶背的高温区有大块凸凹不平的腐蚀坑和裂纹(图1)。     

温度对油管钢CO2腐蚀产物膜的影响

利用静态高压釜对二种油管钢N80、P110和J55进行了CO2腐蚀试验,通过扫描电镜(SEM)对比分析了腐蚀产物膜厚度和表面晶粒尺寸随温度的变化。结果表明,在试验条件下,三种钢的腐蚀产物膜厚度随温度变化情况相近,最大值均在120℃,最小值对应温度则不同;表面晶粒尺寸出现了一峰一谷,峰值均在120℃,谷值对应温度却小同。     

天然气井油管有机涂层的失效分析

目的研究有机涂层在天然气井高温、高压环境下的失效特征和失效原因,为天然气井井筒有机涂层应用提供建议。方法模拟含CO_2,H_2S等介质的气井井下环境,通过9轮次、1914 h的长周期浸泡试验,对比测试某种有机涂层试样的厚度、冲击韧性等物理、机械性能参数,分析涂层宏、微观形貌变化。结果经过反复升、降压的苛刻室内浸泡实验后,有机涂层逐步老化。耐磨值由最初的3.28 L/μm下降到2 L/μm左右;硬度值由最初的125下降到95左右;冲击韧性值由最初的37.6 J下降到浸泡890 h时的23.5 J左右,之后趋于平稳。1914 h后,涂层与碳钢基体界面结合性能变差,表面出现明显的局部腐蚀坑点。结论室内涂层试验与气井油管涂层现场生产中发生的失效特征类似,存在失重、减薄—鼓泡—膜下腐蚀、脱落的失效过程。为避免油管内涂层失效,提高防腐效果,建议:在油管生产加工过程中控制固化度,避免因固化度不足导致涂层缺陷;在工程作业中应避免钢丝作业、快速泄压等对涂层的潜在损伤;定期进行缓蚀剂加注,减轻腐蚀。     

盐雾环境下X70管线钢等离子喷涂铝涂层的腐蚀行为

目的研究X70管线钢的防腐工艺,以延长其使用寿命。方法采用等离子喷涂方法在X70管线钢基体表面制备铝涂层,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对涂层表面、界面质量和微观形貌进行分析。利用盐雾腐蚀试验,对比分析涂层对基体的保护作用机制。结果涂层为富铝层,主要以富铝脆性物相存在,并受环境空气的影响,涂层出现孔洞、裂纹和未熔颗粒等缺陷。涂层表面因铝粉颗粒尺寸差异,颗粒间熔融状态不同,导致表面铝元素呈波浪式分布。涂层界面结合处,铁、铝元素相互渗透,形成Fe-Al冶金结合,增加了涂层结合强度。热处理后,未熔颗粒及部分金属氧化物熔化并填充涂层缺陷,减小了表面粗糙度和孔洞率,提高了涂层质量。盐雾腐蚀16h后,未喷涂涂层试样表面出现了严重的点蚀现象,影响了管线钢的使用寿命。喷涂铝涂层试样在盐雾腐蚀试验120h后,表面出现了轻微腐蚀现象。结论涂层表面形成了致密氧化膜,避免了腐蚀介质和基体直接接触,提高了X70管线钢的耐腐蚀性。     

光催化TiO2涂层在金属防腐蚀中的应用研究现状

介绍了TiO2的特点、应用概况及金属光催化防腐蚀作业的原理，对光催化TiO2涂层在金属防腐蚀方面的应用研究进展进行了综述。指出了TiO2薄膜在这一领域应用中的优势及存在的问题。     

LN2—3井油管腐蚀行为

采用一种实用的评价油管腐蚀状况的挂片装置,通过扫描电镜和Ｘ射线衍射仪对腐蚀产物分析,结合仿真模拟试验,研究了ＬＮ２－３井油管的腐蚀现状,结果表明,ＬＮ２－３井油管的腐蚀中度腐蚀．     

模拟油田H_2S/CO_2环境中油管钢的动态腐蚀行为研究

在模拟油田CO2/H2S共存的腐蚀环境中,研究了温度、CO2分压、H2S分压对N80、P110两种油管钢动态腐蚀行为的影响。结果表明,在实验参数范围内,随着温度、CO2分压、H2S分压的变化,两种材质的动态腐蚀速率都呈现了先增大后减小的变化趋势,且P110钢的腐蚀速率大于N80钢的腐蚀速率。     

L80油管钢在CO2/H2S环境中的腐蚀行为

目的：研究L80油管在CO2/H2S环境中的腐蚀行为。方法利用扫描电镜（SEM）、EDAX能谱分析L80油管内壁腐蚀产物形貌特征和化学组成,采用高温高压反应釜,以实际油水分离的水样为腐蚀介质进行模拟实验,研究原油含水率、CO2/H2S 分压和温度对 L80油管腐蚀速率的影响规律。结果在CO2/H2S环境中,L80油管内壁呈现明显的局部腐蚀特征,部分表面点蚀坑深度超过100μm,形成FeS、FeCO3等腐蚀产物。随着含水率的增加,L80油管腐蚀速率逐渐增大,含水率为30%时的腐蚀速率为0.0377 mm/a,含水率为100%时的腐蚀速率为0.0952 mm/a。CO2分压不变时,随着 H2S分压的增加,L80钢的腐蚀速率增大,H2S分压为0.04 MPa时的腐蚀速率为0.0377 mm/a,H2S分压为0.3 MPa时的腐蚀速率为0.0952 mm/a;H2S分压不变时,随着CO2分压的增大,L80钢腐蚀速率变化不明显且腐蚀速率较小。随着温度的升高,腐蚀速率先以较大幅度增大,再以较小幅度减小,从40℃增加至100℃时,腐蚀速率由0.0083 mm/a升至0.1264 mm/a,100℃左右时的腐蚀速率最大,120℃对应的腐蚀速率为0.106 mm/a。结论 L80油管在CO2/H2S环境中以均匀腐蚀和局部点蚀为主。L80油管腐蚀速率对H2S分压比CO2分压更敏感,CO2分压增大促使具有良好保护性的FeCO3保护膜的形成,降低了腐蚀速率。温度升高至一定范围,导致碳酸盐等难溶性盐溶解度降低,并覆盖在钢表面形成保护层,从而使腐蚀速率下降。     

钨镍合金镀层油管适用性

为研究钨镍合金镀层防腐蚀技术在酸性气井油管上应用的可行性,在P110S挂片试样表面及油管内壁电镀一种钨镍合金镀层,对镀层试样进行模拟高含H2S和CO2环境中的耐腐蚀性能评价,同时对钨镍合金镀层油管进行上卸扣及密封性能的实物试验评价.高温高压釜模拟腐蚀试验结果表明,钨镍合金镀层试片在高含H2S高含CO2的油气井模拟工况下具有较好的耐蚀性能;硫化物应力腐蚀开裂试验表明,该镀层不影响基体材质的抗硫化物应力开裂性能.基于ISO 13679标准的实物试验结果表明,钨镍合金镀层可以用在特殊油管接头上,其具有良好的抗粘扣性能,且不影响密封性能.     

油管钢在CO_2/H_2S环境中的腐蚀产物及腐蚀行为

对CO_2/H_2S环境中常规油管钢的腐蚀产物的已有研究成果进行了归纳分析,结果表明,在100℃附近,CO_2/H_2S共存环境中,油管钢表面形成的FeS膜的保护性优于FeCO_3,对金属腐蚀有抑制作用。总结出了油管钢的两类分压比规律:第一类分压比,体系中的CO_2分压保持不变,逐渐增加H_2S的分压,腐蚀速率会出现极值;第二类分压比,体系中的H_2S分压保持恒定,腐蚀速率会随着CO_2分压的升高而增加。这对于进一步完善CO_2/H_2S腐蚀理论以及油气田合理选择油套管材料均有一定指导意义。     

镍钨合金镀层对 QT-900 油管耐 CO2 腐蚀的影响

目的对镍钨合金镀层在连续油管上的应用进行初步探索。方法通过直流电沉积法,在QT-900连续油管表面沉积镍钨合金层。模拟某油田腐蚀环境,通过高温高压腐蚀实验,采用金相显微镜、SEM和EDS等分析手段,对比镀镍钨合金连续油管和普通连续油管的耐蚀性能,研究在CO2介质中镍钨合金镀层对油管耐蚀性的影响。结果镍钨合金镀层中主要含Ni和W元素,Fe和Mn元素含量较少,镀层平均厚度在55μm左右。在温度60℃,CO2分压1.07 MPa,拉应力439 MPa的条件下,镍钨合金镀层的平均腐蚀速率为0.0160 mm/a,约为普通连续油管的1/40,属于轻度腐蚀。结论镍钨合金镀层具有良好的耐CO2腐蚀性能。     

模拟油田CO2驱采出环境下管柱腐蚀规律研究

目的明确长庆油田CO_2驱采出环境下腐蚀影响因素对碳钢油管柱腐蚀性能的影响规律,结合腐蚀环境优化匹配合适的防腐措施。方法通过失重法,利用高温高压釜模拟油田环境,得到材料的腐蚀速率,并结合扫描电子显微镜或背散射电子能谱,对试验后腐蚀产物膜形貌和腐蚀膜层横截面微观形貌进行分析。结果在模拟油田CO_2驱采出环境井筒温度为80℃的条件下,当p(CO_2)在0～5 MPa范围逐渐增大时,N80/J55管材无明显点蚀现象,且平均腐蚀速率呈直线增大趋势,最大腐蚀速率达到5.87 mm/a;当试验体系逐渐进入超临界CO_2环境(即p(CO_2)≥7MPa)时,N80/J55管材的平均腐蚀速率先减小后逐渐增大;当p(CO_2)=10 MPa时,管材的最大腐蚀速率达到6.74 mm/a。XRD物相分析得出,腐蚀产物膜主要由碳酸亚铁组成。试验溶液中加入200 mg/L的改性TG512缓蚀剂,可有效缓解管材腐蚀。当试验溶液介质含油率≥70%时,N80/J55管材的平均腐蚀速率≤0.022mm/a,且平均腐蚀速率逐渐趋于平缓。结论在模拟油田CO_2驱采出液含油率70%的环境下,N80/J55油管均为严重腐蚀,必须采取有效防腐措施才能使用。改性TG512高效缓蚀剂可有效减缓管材的腐蚀,缓蚀率达98.2%,满足油田需求。控制采出液中含水率低于30%,将会减缓井筒的腐蚀。     

低铬油套管CO2/H2S腐蚀研究进展

介绍了低Cr油套管开发的工程背景。综述了低Cr油套管的耐CO_2/H2S腐蚀性能,详述了多种因素(如Cr含量、温度、p H值、流速等)对低Cr油套管在含甜性气体(仅含CO_2)环境中的腐蚀行为和腐蚀产物膜表面特征的影响,以及低Cr油套管在含酸性气体(H2S)环境中的腐蚀行为及其抗硫化物应力开裂(SSC)的性能。探寻了低Cr钢的抗CO_2腐蚀机理和H2S腐蚀机理。研究发现,低Cr钢因Cr元素能在产物膜中富集,形成非晶体化合物Cr(OH)3,腐蚀产物膜因此具有阳离子选择性,降低了腐蚀产物膜与金属基体界面处的阴离子浓度,抑制了阳极反应,进而提高了低Cr钢耐CO_2/H2S均匀腐蚀性能,同时也减少了Cl-在界面处团聚、形核的可能性,抑制了局部腐蚀,尤其是点蚀的发生。但是要想消除点蚀,钢基体中Cr元素的质量分数不应低于3%。另外,Cr元素在晶界及晶内以粒状碳化物析出并弥散分布,进一步增强了其抗SSC性能。简述了低Cr油套管的应用现状,最后对其发展前景进行了展望,利用钢的化学成分-工艺-组织-性能"四位一体"法得到的"经济型"低Cr抗CO_2/H2S腐蚀的油套管,是未来发展趋势的代表。     

N80和3Cr油管钢在CO_2驱油环境中的腐蚀行为

利用高压釜模拟油田现场CO2驱油环境,对N80和3Cr两种油管钢进行了CO2腐蚀试验,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析对比了腐蚀产物膜的腐蚀行为和特征,并评价了三种缓蚀剂对两种油管钢的缓蚀性能,计算了腐蚀速率和缓蚀效率,对比了相应条件下的腐蚀产物膜表面形貌。结果表明,在同一CO2分压条件下,N80和3Cr钢在55℃时的腐蚀速率均比在30℃时的大,N80钢在30℃和55℃时的腐蚀速率明显大于3Cr钢,其抗CO2腐蚀性能满足关系3CrN80;N80腐蚀产物主要由FeCO3和少量CaCO3沉积物组成,3Cr腐蚀产物主要由FeCO3及少量Cr7C3和Cr2C3组成。     

J55油管钢在模拟CO_2驱油环境下电化学腐蚀行为

本文通过电化学交流阻抗法研究了模拟某CO2驱环境下温度和两相缓蚀剂对J55油管钢腐蚀行为的影响。利用软件拟合Nyquist图获得了电化学腐蚀动力学参数,分析了J55钢的腐蚀行为特征,计算了不同浓度下缓蚀剂对J55钢的缓蚀效率。结果表明,未加缓蚀剂时电荷传递电阻和中间产物电阻均随温度升高而降低;添加缓蚀剂后的电荷传递电阻均远远大于空白试验条件下电荷传递电阻;该两相缓蚀剂用量大于80mg/L时其缓蚀效率大于95%,具有优越抗CO2腐蚀性能。