表面缺欠对超级13Cr油管在气井酸化过程中的腐蚀行为影响研究

目的研究光滑表面、无缺欠原始表面和带缺欠原始表面13Cr油管试样在气井酸化增产改造过程中的腐蚀行为,明确不同表面状态对超级13Cr油管腐蚀行为及机理的影响。方法采用高温高压腐蚀模拟实验,研究了三种表面状态的超级13Cr油管在气井酸化过程中鲜酸和残酸环境下的腐蚀行为。分别通过宏观观察、扫描电镜、三维共聚焦显微镜分析了试样在鲜酸和残酸中腐蚀后的宏观、微观和三维形貌。结果在鲜酸溶液中,无缺欠原始表面试样和带缺欠原始表面试样腐蚀速率相当,但均明显高于光滑表面试样。在残酸溶液中,缺欠导致超级13Cr油管腐蚀速率显著增大,带缺欠原始表面试样的腐蚀速率是,是无缺欠原始表面试样的2倍,光滑试样的7.3倍。结论超级13Cr油管表面状态对其在气井酸化过程中的平均腐蚀速率和局部腐蚀有显著的影响,内表面缺欠会降低其在酸化过程中的耐蚀性能,且此类缺欠对残酸介质更为敏感。     

H_2S环境中硫酸盐还原菌对碳钢点蚀行为的影响

采用API-RP38培养基培养了从油田污水中提取的硫酸盐还原菌(SRB),并观察了SRB的生长情况,采用扫描电镜(SEM)观察了试样表面SRB的吸附形貌。采用失重方法和电化学方法研究了SRB在高含H_2S和高矿化度条件下对碳钢的腐蚀作用。结果表明:SRB对碳钢腐蚀起到明显的加速作用,腐蚀形貌以点蚀为主。在高含H2S和矿化度的环境中,吸附在试样上的SRB可以存活,加速碳钢腐蚀。H_2S环境中,在含SRB条件下,随着浸泡时间的延长,试样的自腐蚀电位下降,腐蚀电流密度上升,腐蚀产物膜阻抗及电荷转移阻抗均减小,腐蚀加速;在灭菌条件下,随着浸泡时间的延长,试样的自腐蚀电位增加,腐蚀电流密度减小,腐蚀产物膜阻抗及电荷转移阻抗增加,腐蚀减缓。     

BZ102井S13Cr110钢油管裂纹成因分析

BZ102井S13Cr110钢油管出现裂纹,通过磁粉探伤、金相分析、点蚀坑分析、化学成分分析、力学性能试验等方法对裂纹产生的原因进行了分析。结果表明:油管纵向裂纹为应力腐蚀裂纹,裂纹产生与A环空腐蚀环境、油管材料特性及油管受力条件有关。     

某气井超级13Cr完井管柱腐蚀及开裂原因分析

为了探究某气井超级13Cr完井管柱腐蚀及开裂的原因,通过腐蚀检测、裂纹分析等方法,对完井管柱腐蚀及裂纹问题进行了研究。研究结果表明,油管台肩面的局部腐蚀随着井深增加呈先增大后减小趋势,油管公扣与接箍连接处在拉应力下产生缝隙,流体在缝隙处滞留,发生缝隙腐蚀,井中部处于缝隙腐蚀的敏感区,腐蚀较严重。随井深增加,泥浆附着严重,阻挡了凝析水在内壁的附着,减缓了点蚀的发生,因此油管内壁点蚀深度随井深增加呈减小趋势,油管外壁点蚀无明显规律;超级13Cr材质和完井液的不匹配使油管在拉应力作用下发生应力腐蚀开裂,裂纹起源于外壁,呈树枝状、穿晶。     

一种油田深井用新型耐高温锌合金牺牲阳极

为解决某油田4 000m深井TP110-3Cr套管外腐蚀问题,研制了一种新型耐高温锌合金牺牲阳极。采用电化学技术对阳极材料进行了极化曲线和电流效率测试。结果表明:在80℃时,阳极极化曲线较平缓,开路电位较负,无高温"逆转"现象,电流效率大于80%,腐蚀均匀,腐蚀产物易脱落。在模拟某油田地层水条件下,评估了新型阳极的高温防腐蚀性能。结果表明:新型锌合金牺牲阳极在125℃以下,可有效保护套管;在130℃时,阳极发生断裂失效,无法继续使用。     

两种热处理工艺对2205双相不锈钢腐蚀行为的影响

采用动电位极化曲线、显微形貌观察的方法研究了两种热处理工艺对2205不锈钢在高Cl-环境中的腐蚀行为。通过金相组织分析观察热处理后样品的组织形貌,在此基础上建立了显微组织与腐蚀行为之间的相关性。结果表明,950℃热处理+炉冷处理导致2205双相不锈钢中σ相大量析出,造成σ相周围铬和钼含量的减少,从而使双相不锈钢的耐腐蚀性能显著降低。     

高温高压气井管柱腐蚀现状及未来研究展望

高温、高压、高腐蚀性介质引起的管柱腐蚀问题已成为国内外高温高压气井井筒完整性的巨大威胁和挑战。首先分析了我国塔里木盆地高温高压气井管柱服役工况环境、作业生产工艺、管柱受力情况以及腐蚀现状,重点回顾了国内外高温高压气井增产改造阶段酸化液引起的腐蚀、氯离子/硫化氢/环空保护液引起的应力腐蚀开裂、管柱接头缝隙腐蚀3种主要的失效形式,同时结合文献研究和现场失效案例分析总结了管柱腐蚀机理和规律。最后总结了高温高压气井管柱未来5大研究方向:基于生命全周期选材评价、15Cr和17Cr新管材、特殊管材酸化缓蚀剂、环空保护液应力腐蚀开裂敏感性、全尺寸管柱腐蚀实验方法。     

某井改良型13Cr特殊螺纹接头油管腐蚀原因分析

针对某天然气井油管腐蚀严重的问题,将起出的油管螺纹接头进行了宏观检查,对不同井段油管腐蚀分布规律进行了统计分析,对油管的化学成分和腐蚀产物进行了试验分析。分析认为油管接头部位腐蚀集中与接头转矩台肩部位内倒角结构尺寸、内倒角部位加工精度有关;油管外螺纹接头端面腐蚀原因与油管在井下受力状况有关;导致改良型13Cr油管腐蚀的原因不仅与天然气中CO2、凝析水等腐蚀介质有关,而且与井下温度有关。     

深井阳极地床设计和施工中的关键问题

用不等距法测某场站深井阳极地床处土壤电阻率沿垂直方向的分布,探讨了比较经济的阳极井深度,提出了在深井阳极地床安装过程中需要严格控制的关键环节。结果表明:土壤电阻率随地层深度的增大呈先减小后增大的趋势,比较经济的井深为40m;严格控制深井阳极地床施工中的关键环节,深井阳极地床的施工质量和阴极保护效果才能得到可靠保证。