海上油田生产井油管腐蚀失效分析

采用宏观分析、材质分析、微观分析、腐蚀产物分析和腐蚀模拟试验对某油田生产井油管的腐蚀原因进行分析,结果表明:在服役过程中,扶正器受到应力和腐蚀的共同作用发生断裂,导致油管与套管内壁发生接触和碰撞,以至对油管防腐层或本体造成磨损,成为腐蚀薄弱点,在CO2及凝析水存在的环境下,缺陷处会诱发CO2腐蚀,形成大阴极和小阳极,与...     

气举油管材料冲刷腐蚀的因素研究

在气液两相流状态下,利用XRD分析、扫描电镜、能谱分析等表面分析及腐蚀试验方法研究了温度、冲击速度、腐蚀时间、冲击压力以及冲刷的液体介质对气井油管腐蚀沟槽的形成原因及特点.研究表明,两相流状态的冲蚀磨损主要是以剥落为主,通过基体表面的片层剥落而形成腐蚀坑.通过模拟油田气举井采油的防腐蚀工艺并根据实验过后的钢试样表面形貌特点,优选出了最佳的抗冲刷腐蚀涂层.     

TS-90连续油管断裂失效分析

为了分析某井气举作业用TS-90连续油管断裂失效原因,通过宏观分析、无损检测、几何尺寸测量、化学成分分析、力学性能测试、金相检测、扫描电镜（SEM）等手段,对该失效连续油管进行了试验研究。试验结果显示,该失效连续油管的管体壁厚、外径、化学成分、显微硬度、晶粒度均符合API SPEC 5ST—2010要求;油管表面整体布满台阶状横向裂纹,裂纹沿油管周向扩展;原始裂纹断口表面大量腐蚀产物覆盖,且从裂纹源区到裂纹尖端部位,始终存在少量导致应力腐蚀开裂的S元素;原始裂纹萌生于腐蚀坑底,裂纹尖端呈局部沿晶脆性断裂,且断口外表面附近呈解理形貌。综合分析结果表明,该连续油管断裂的根本原因是应力腐蚀开裂,其在井下作业时受腐蚀因素和应力载荷的共同作用,管体外表面萌生应力腐蚀裂纹,裂纹扩展并最终导致管体断裂失效。     

无磁钻铤开裂失效分析

为降低无磁钻铤失效事故,通过宏观形貌观察、渗透检验、理化性能试验、金相检测等试验,分析了宏观形貌、宏观裂纹、化学成分、冲击功、硬度、显微组织;采用扫描电子显微镜对失效部位的微观裂纹、断口和元素分布进行分析.结果表明,在外界腐蚀介质S和Cl元素以及应力的综合作用下,无磁钻铤表面萌生了应力腐蚀裂纹;随着腐蚀介质向裂纹尖端扩...     

抽油机井油管的疲劳断裂寿命分析

从现役抽油机井油管上取材 ,依据油管螺纹尺寸特征制备相应的疲劳试件 ,模拟油管工况进行疲劳试验 ,对破断试样断口上的裂纹源区形貌及疲劳辉纹进行分析 ,计算出油管裂纹的扩展寿命。根据油管裂纹的扩展寿命占总寿命的比率 ,可以认为 ,油管的寿命主要取决于裂纹的萌生寿命。因此 ,在分析油管发生疲劳断裂的原因时 ,应主要针对裂纹的萌生原因进行分析 ,并就如何延长油管裂纹的萌生寿命提出相应的预防措施     

石蜡成型装置贮氨罐开裂失效分析

通过试验从贮罐的应力状态、金属材料和腐蚀介质等方面对液氨贮罐表面裂纹的形貌及产生裂纹的原因进行分析。确定该液氨球罐的裂纹为应力腐蚀裂纹,并提出了防治措施。     

油管失效机理研究

中原油田属极复杂断块油田,每年因油管失效造成极大的经济损失。通过油管失效形貌的分析研究,确定了抽油杆摩擦致使油管内壁形成沟槽式破坏并伴随井内介质综合腐蚀和井内液体冲刷的共同作用,是中原油田油管失效的主要原因。     

中原油田油管失效机理与防护研究

中原油田属极复杂断块油田,每年因油管失效造成极大的经济损失.通过油管失效形貌的分析研究,确定了抽油杆摩擦致使油管内壁形成沟槽式破坏,并伴随井内介质综合腐蚀和井内液体冲刷的共同作用,是中原油田油管失效的主要原因.     

油井管的腐蚀疲劳研究进展

油井管在服役工况下常常受到腐蚀介质和交变载荷(弯曲、振动)的共同作用,会发生严重的腐蚀疲劳破环。分析了环境、力学状态和材料特性等因素对腐蚀疲劳的影响,介绍了油井管腐蚀疲劳的国内外研究现状、裂纹萌生机理和裂纹扩展机理。裂纹萌生机理包括点蚀坑处应力集中、构件几何不连续、驻留滑移带和表面膜破裂等,裂纹扩展机理包括阳极溶解、活性因子、表面能减小、产物转移和产物膜因素等。指出油井管腐蚀疲劳研究的重点和难点是腐蚀环境下的腐蚀疲劳机理,应深入研究服役工况下各种影响因素之间的耦合作用对油井管腐蚀疲劳的影响。以现场测试数据为基础,结合试验和数值模拟方法进行腐蚀疲劳研究,可为油井管的断裂理论奠定基础,也可为油气井安全生产提供保障。     

110ksi级钛合金油管耐蚀性能研究

针对钛合金在油气井环境下面临的腐蚀问题,通过开展模拟油田腐蚀工况下应力腐蚀及不同温度条件下酸化液中失重试验,同时开展与镍基合金管材的缝隙腐蚀和电偶腐蚀等系列试验,采用扫描电子显微镜、XRD等方法观察试样形貌和腐蚀产物,评价钛合金油管的耐腐蚀性能。结果表明,在苛刻腐蚀工况(溶液介质：5 MPa H₂S+11 MPa CO₂+10%Cl^-)及NACE TM 0177标准A溶液下,采用四点弯曲的试验方法,加载应力为758 MPa,经720 h后试样未发生断裂且无应力腐蚀裂纹,表明该钛合金管材应力腐蚀敏感性较低。在两种浓度为0.1 mol/L的酸化液中,随着试验温度从室温升至160℃,钛合金管材腐蚀速率均逐渐增大,且腐蚀速率在胶凝酸中低于在转向酸中;与镍基合金管材对比,钛合金管材具有更优异的抗点蚀和抗缝隙腐蚀;在模拟苛刻腐蚀工况下,钛合金管材分别与625和825镍基合金偶接后均未出现明显的电偶腐蚀效应导致加速腐蚀现象。     

某气田井下油管腐蚀与防腐现状及分析

随着我国石油天然气工业勘探开发的发展,含H2S、CO2、Cl^-及含水等多种腐蚀介质的油气田相继出现,腐蚀问题越来越引起人们的关注。特别是在以上三种腐蚀因素同时存在的情况下,腐蚀原因更难以分析。通过对8口气井油管腐蚀检测和模拟试验的基础上,对气井中处于H2S、CO2、Cl^-及含水等多种腐蚀介质下的油管腐蚀规律进行了初步探讨,得到了一些认识。     

某油田注水井P110钢级油管接箍开裂失效分析

某油田注水井P110钢级油管接箍发生纵向开裂。用金相显微镜、扫描电镜以及X射线衍射仪(XRD)等仪器,从裂纹形貌、螺纹特征、理化性能、腐蚀产物及水质等方面进行了试验分析。试验分析结果表明,接箍的化学成分和力学性能均符合API Spec 5CT—2018《套管和油管规范》的要求。P110钢级油管接箍是由于所注入的水中硫酸盐还原菌等微生物新陈代谢产生了H₂S,从而发生了硫化物应力腐蚀开裂。     

大涝坝气田油管腐蚀原因分析及治理对策

大涝坝凝析气田油管在生产中多次出现腐蚀穿孔而报废,严重影响了该气田的安全生产。为找出该气田油管腐蚀失效的原因及其影响腐蚀的因素,有针对性地防治油管腐蚀,首先分析了该气田油管的腐蚀规律及油管腐蚀形貌特征,结合该气田生产介质和运行工况,进行了P110、13Cr和HP13Cr等3种材质油管的模拟腐蚀试验,分析了温度、CO2分压、Cl-质量浓度、流速等因素对油管腐蚀的影响程度。结果表明:对腐蚀程度影响最显著的是温度,流速和CO2分压次之,Cl-质量浓度较弱;油管腐蚀最严重的井段(600～2500 m)是在温度90 ℃、CO2分压0.19～0.37 MPa条件下,CO2腐蚀、流体冲刷腐蚀和缝隙腐蚀共同作用下造成的。同时分析了丝扣类型和环空保护液对油管腐蚀的影响,认为偏梯型扣的FOX螺纹油管较梯形扣EUE螺纹油管抗腐蚀性强,CT/TPK-2型环空保护液能有效防止油管外壁发生腐蚀。提出采用“封隔器+环空保护液+13CrFOX螺纹油管+P110 EUE螺纹油管”的完井方式防治油管腐蚀,腐蚀最严重的600～2500 m井段选用13CrFOX螺纹油管。      

CT80连续油管抗HIC性能试验研究

连续油管服役条件相当恶劣,有时需要在酸性介质中服役,这极大地加速了管材失效。为给CT80连续油管的选择和使用提供参考,对比研究了国产和进口CT80连续油管的抗HIC性能。结果显示,进口连续油管母材和焊缝纵向、横向试样表面均没有氢鼓泡和裂纹,但母材横向试样剖面出现微裂纹;国产连续油管母材和焊缝纵向、横向试样表面均未出现氢鼓泡和裂纹,剖面也未发现裂纹,对HIC不敏感。     

隔热油管的腐蚀断裂失效分析

分析了某采油厂作业时隔热油管腐蚀断裂失效的原因。分析结果表明:隔热油管的腐蚀断裂是由于隔热油管螺纹与接箍密封性不好,在注入液态CO2和热蒸汽的过程中存在外漏,形成腐蚀溶液造成的。由于在整个闷井阶段持续存在热蒸汽泄漏,在隔热油管表面形成了流动腐蚀液,从而产生腐蚀沟槽的形貌。为避免类似事故的发生,建议在隔热油管与接箍之间的连接螺纹处增加密封设计。     

316L不锈钢螺栓腐蚀断裂分析及防护建议

某石化公司丁苯橡胶装置后处理单元干燥机紧固螺栓频繁发生腐蚀断裂。采用宏观检查、化学成分分析、硬度检测、金相检查、扫描电镜及X射线衍射分析等检验方法对断裂部位进行了分析,从腐蚀介质(氯离子和溶解氧)、材质硬度和腐蚀环境等方面分析了螺栓的断裂原因,结果表明:螺栓裂纹起源于螺栓外表面,扩展方式为沿晶与穿晶混合型,裂纹形貌呈树枝状;在螺栓服役过程中,洒落到其表面的胶粒水中的氯离子含量超标,与其接触的充足的溶解氧加速了螺栓的腐蚀,且螺栓硬度均值高达303 HV,这些影响因素导致螺栓发生氯化物应力腐蚀开裂。针对螺栓腐蚀开裂的影响因素提出了防护建议。     

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川东气田在开发含酸性气体（硫化氢、二氧化碳等）腐蚀介质的油气构造中,油管腐蚀问题十分突出。由于油管在井下所处环境十分复杂,腐蚀影响因素众多,因此产生的腐蚀现象千奇百怪,不胜枚举。怎样从这些花样繁多的腐蚀现象中,总结出油管腐蚀发生与发展的变化规律,是解决油管腐蚀问题的关键环节。本文利用生产现场实际资料的归纳整理,结合机理分析,阐述了川东气田油管腐蚀现象的基本特征,为指导油管防腐工程实践提供了可靠的依据。     

南海西部某油井13Cr油管失效分析

南海西部某油田井下13Cr油管服役仅1个月就出现管体腐蚀穿孔。针对目前A20H1井油管的失效状况,利用理化分析、宏观分析、微观分析以及失效机理分析等手段,对13Cr油管失效原因进行了研究。结果表明:13Cr油管化学成分、力学性能及微观结构均符合要求;管材失效形式为内壁腐蚀穿孔;材质中存在磷化物夹杂诱发了小孔腐蚀形核;介质中高质量浓度的Cl~-加速了小孔腐蚀形核和发展,而小孔腐蚀形成闭塞区导致局部酸度过大;金属基体上产生氢致开裂加速了腐蚀穿孔。提出了加强管材夹杂物检验及严格控制油管表面状况避免各种机械损伤等建议。     

油田管道应力腐蚀断裂成因分析

油田管道发生断裂失效,运用宏观分析、微观分析、裂纹扩展分析、形貌分析、微区成分分析、X射线衍射分析和力学性能分析,进行管道断裂失效分析,明确了管道断裂成因;测试结果表明,断裂裂纹沿环向开裂,管道轴向受力大于环向受力,并且裂纹断裂方向与最大拉应力方向垂直;同时,套管未发生颈缩和腐蚀减薄,而且断口平整,断裂属于脆性断裂。断裂扩展区具有典型的河流花样微观特征,属于准解理穿晶断口;套管裂纹由套管内表面向外部延伸,并且裂纹扩展呈树枝状,其裂纹特征符合硫化物应力腐蚀断裂特征。综上所述,该油管断裂由硫化物应力腐蚀开裂导致,裂纹起裂于油管上的缺陷处,该处的应力集中萌生腐蚀开裂裂纹。     

分馏塔顶油气冷却器列管腐蚀穿孔原因分析

通过对分馏塔顶油气冷却器列管腐蚀穿孔形貌观察，金相分析，断口扫描电镜形貌分析及腐蚀物分析，认为分馏塔顶油气冷却器列管腐蚀穿孔原因是由外壁点腐蚀开始，然后在腐蚀坑中形成应力腐蚀裂纹，并向内壁面扩展、腐蚀直至穿透壁面发生泄漏。