H2S分压对N80油套管钢CO2环境下应力腐蚀开裂的影响

利用U形弯试样浸泡试验和电化学技术研究了N80钢在不同H2S分压的CO2环境下的应力腐蚀开裂(SCC)行为与机理。结果表明：N80油套管钢在CO2-H2S环境下存在一定的应力腐蚀敏感性;随H2S分压的升高,N80钢的腐蚀电流和应力腐蚀敏感性都先增大后减小,H2S分压为0.2MPa时,应力腐蚀敏感性最大;N80钢在CO2-H2S环境下裂纹初期以沿晶开裂(IGSCC)为主,随裂纹扩展转变为沿晶开裂与穿晶开裂混合(TGSCC)的扩展模式,SCC机制为阳极溶解(AD)与氢脆(HE)协同机制。     

固井水泥环在川东气田地层水中的腐蚀特征

针对川东气井地层水中的固井水泥,采用电化学测试、扫描电镜观察和能谱分析,研究了水泥环腐蚀的电化学、微观结构和元素分布特征.结果表明:浸泡初期,钢的交流阻抗的高频容抗增大,低频出现Warburg阻抗,水泥/套管钢界面由于水化作用而变得更加稳定,钢的电位在26 d后负移约200mV,此时腐蚀介质已经到达钢表面,在水泥未被腐蚀解体时,界面遭到破坏,使交流阻抗的高频容抗减小,低频出现容抗弧;腐蚀后水泥表层的Ca、O含量减少,而C、S、Mg的含量增加,水泥环发生了H2S腐蚀、CO2腐蚀和Mg腐蚀,H2S腐蚀较严重,外表面呈溶出型腐蚀,而在内部,腐蚀产物滞留其中,腐蚀主要使孔隙和胶结性发生劣化;Cl-在水泥中具有较强的渗透性.研究成果对含H2S和CO2的酸性气田的固并工作具有指导意义.     

H2SO3对X70钢在弱酸性溶液中的腐蚀行为的影响

用静态失重法、动电位扫描法、交流阻抗法结合扫描电镜、x射线能谱分析研究了H2SO3对X70钢在弱酸性溶液中的腐蚀行为的影响．结果表明，随H2SO3浓度的增大，X70钢在弱酸性溶液中的腐蚀深度逐渐增大，电荷转移电阻依次减小，自腐蚀电流逐渐增大，自腐蚀电位先负移后正移．当HAc—NaAc缓冲溶液中含有H2SO3时，X70钢在活性溶解过程中形成了吸附性中间产物Fe（HSO3）ad。     

HC l溶液中酸性离子液体对Q 2 3 5钢的缓蚀作用

通过电化学测试研究了 N - ( 4 - 磺酸基丁基) 三乙基铵硫酸氢盐( [ ( CH2) 4S O3HT EA] [ HS O4] ) 酸性离子液体在2 5℃、 0. 5m o l / L的 HC l溶液中对 Q 2 3 5钢的缓蚀性能。结果表明, 该离子液体在一定的浓度范围内能够减缓 HC l溶液对 Q 2 3 5钢的腐蚀, 当离子液体的浓度为1 4mm o l / L时, 缓蚀效果最好。X射线光电子能谱( X P S) 表征结果表明, 在 Q 2 3 5钢表面离子液体能够形成吸附保护膜, 覆盖反应活性中心, 减缓 HC l溶液对 Q 2 3 5钢的腐蚀。     

含水率对X70钢在鹰潭酸性土壤中腐蚀行为的影响

采用极化曲线、交流阻抗等技术对含水率在13% ～40%的X70钢腐蚀行为进行研究.结果表明,随着土壤中含水率的增加,X70钢在鹰潭酸性土中腐蚀速率增加,含水率达到饱和时腐蚀速率达到最大;腐蚀形态由局部腐蚀发展到全面腐蚀;含水率为13%时, 阴极反应为吸氧反应,随着含水率的增加,H 和氧共同参与阴极反应.土壤中的含水率与pH值共同作用影响X70钢电化学行为.X70钢在鹰潭酸性土壤中的耐蚀性较差.     

X80钢及其焊缝在鹰潭土壤模拟溶液中的循环伏安行为

用循环伏安法研究了X80钢及其焊缝在鹰潭土壤模拟溶液中,溶液/电极界面上的电化学腐蚀反应。通过改变扫描速率、阳极电位上限、离子浓度、通气状态研究了钢的阳极极化和阴极析氢反应之间的相互作用。结果表明,酸性环境中的X80钢电化学行为是不可逆的电荷转移过程,钢的表面不能形成一个稳定的氧化膜。溶液中的侵蚀性离子使阳极极化和阴极析氢反应程度增加。阳极极化产生的稳定沉淀层对析氢反应起催化作用。氧气的存在能使钢表面能生成稳定的氧化膜,这会降低对析氢反应的催化作用。溶液中的CO2能增加焊缝的SCC敏感性。     

铈对X80钢在土壤模拟溶液中腐蚀的影响

通过自腐蚀电位(Ecorr)、交流阻抗谱等电化学方法,研究了稀土铈(Ce)对X80钢在内蒙古伊克昭盟土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响.实验结果表明,当Ce的质量分数为0.006 2%时X80钢的耐蚀性最强,但随着稀土含量的增加,X80钢的耐蚀性不再提高;随着腐蚀浸泡时间的延长,试样的腐蚀率先增加后降低.X80钢的腐蚀主要呈现不均匀腐蚀,而X80Ce钢发生了较均匀的腐蚀现象,腐蚀产物的XRD分析表明,两种钢的腐蚀产物主要为FeOOH、Fe2O3和Fe3O4.     

X70钢在模拟酸雨溶液中及其液膜下的腐蚀行为研究

采用交流阻抗法和极化曲线法研究了X70钢在模拟酸雨溶液中及其薄层液膜下的腐蚀行为.研究结果表明:在pH值为2.40³.50的模拟酸雨溶液中,X70钢的阻抗谱表现为一个时间常数,X70钢的腐蚀受电荷传递过程控制.X70钢的腐蚀速率和腐蚀电位随着溶液pH值升高而降低.在薄层液膜下,液膜厚度的减薄抑制了腐蚀的阴、阳极过程.液膜厚度的减薄,电荷传递电阻增大,X70钢的腐蚀速率降低.     

酸化缓蚀剂对N80钢在盐酸溶液中的缓蚀性能

以喹啉和氯化苄为原料合成了一种母体缓蚀剂,与增效剂炔醇和分散剂复配,制得了一种有机含氮季铵盐型酸化缓蚀剂。采用静态挂片失重法和电化学方法考察了该缓蚀剂的缓蚀性能。结果表明,该缓蚀剂在质量分数为15%的盐酸溶液中,在温度为135℃时,对N80钢片具有良好的缓蚀性能。该缓蚀剂是一种以抑制阴极过程为主的混合型缓蚀剂,在铁表面的吸附符合Bockris- Swinkels吸附等温式。采用扫描电子显微镜分析了腐蚀前、后及加入缓蚀剂后N80钢的表面形态,探讨了缓蚀剂的缓蚀机理。结果证明,缓蚀剂有效地抑制了盐酸对N80钢的腐蚀。     

CO_2环境对X80管线钢氢渗透行为的影响

由于以往的研究忽视了CO_2对氢渗透的促进作用,所以利用高压反应釜氢渗透测量系统研究了中性和酸性环境中CO_2对X80管线钢氢渗透行为影响.研究发现CO_2对氢渗透具有促进作用,在中性环境中CO_2的氢促进作用为H2S的1/20,腐蚀速率比较低,FeCO3腐蚀产物呈颗粒状,对氢渗透电流无明显影响.酸性环境中CO_2氢促进作用增大为H2S的1/10,腐蚀速率较中性CO_2条件下提高了3倍,FeCO3腐蚀产物膜将基体表面完全覆盖.反应初期颗粒状FeCO3腐蚀产物增大了CO_2的附着面积而促进氢渗透,随着腐蚀产物膜加厚,对氢渗透具有抑制作用,造成氢渗透曲线值的降低.     

缓蚀剂降低CO_2对N-80碳钢腐蚀速率的电化学研究

用动电位扫描法研究了单组分缓蚀剂和缓蚀协同效应对饱和CO2 水溶液中N 80碳钢腐蚀速率的影响 ,并探讨了它们对CO2 腐蚀阴阳极过程的影响 .     

高级脂肪酰胺基烷基咪唑啉的合成及缓蚀研究

以有机脂肪酸和二亚乙基三胺为原料,合成了一种高级脂肪酰胺基烷基咪唑啉化合物,利用静态失重法、动电位扫描极化曲线法研究了其对HCl-H2S盐水体系中碳钢的缓蚀作用.结果表明,对于碳钢在HCl-H2S盐水介质中,该化合物是性能优异的缓蚀剂,其缓蚀效率随浓度的增加而增大,受温度的变化影响不大,是一种以阳极控制为主的混合型缓蚀剂.该缓蚀剂在性能上要优于同类型的国外产品.     

P110和P110SS钢在含CO_2/H_2S溶液的电化学腐蚀行为研究

为了对比普通和抗硫油套管在CO2和CO2/H2S环境的抗腐蚀性能,借助动电位极化和交流阻抗等电化学测试手段在70℃时对普通P110和抗硫P110SS两种材料进行了研究,同时利用ZsimpWin软件对交流阻抗谱进行了等效电路模型拟合,并对其动力学参数进行了分析与讨论.实验结果表明,少量的H2S(0.1%Na2S.4H2O)加速了P110SS的阳极溶解而轻微抑制了P110的溶解;大量存在的H2S(0.4%Na2S.4H2O)环境下,碳钢表面能形成保护性的产物膜,提高了对P110和P110SS腐蚀的阻抗作用;P110SS比P110明显具有更强的抗腐蚀性能;腐蚀阴极过程由活化和扩散联合控制.     

奥氏体不锈钢表面等离子渗锆合金层的抗酸腐蚀性研究

为提高0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在特殊应用环境的耐酸腐蚀性能,采用双辉等离子渗金属技术在不锈钢基体表面渗锆,对渗锆合金层的相结构进行检测分析,将奥氏体不锈钢基体试样和表面渗锆试样分别在0.5 mol/LH2SO4溶液、0.5mol/L HNO3溶液、0.5 mol/L HCl溶液进行电化学腐蚀对比试验。结果表明:在H2SO4溶液、HNO3溶液、HCl溶液中,不锈钢基材的相对腐蚀速度分别是渗锆合金层的2.18倍、9.73倍、24.43倍;不锈钢基体表面腐蚀较为严重,而渗锆合金层表面仅出现轻微的局部腐蚀坑。奥氏体不锈钢表面渗锆后,渗锆合金层中合金元素呈梯度分布,且腐蚀时在表面形成了一层致密的氧化锆钝化膜,因而其抗酸腐蚀性能相对基体大幅提升,在HCl溶液比在H2SO4溶液和HNO3溶液中耐蚀效果更明显。     

一种高温酸化缓蚀剂的合成及其性能研究

以芳香酮,甲醛,有机二胺为原料,合成了一种酮醛胺缩合物,利用该缩合物与一些有效组合的协同作用,制备出HZF－2复合酸化缓蚀剂。对HZF－2的高温高压缓蚀性能及在土酸中的缓蚀效果进行了评价,研究了H2S的存在对HZF－2缓蚀性能的影响,考察了该缓蚀剂对地层伤害的情况。结果表明：该缓蚀剂在高温高压下具有较好的缓蚀性能,能抗硫化氢危害,对地层伤害小,透射扫描电镜分析证明了缓蚀剂在钢片表面的吸附膜的存在。     

Fe_3Al－Mn合金的电化学腐蚀特性

为考察Ｍｎ对Ｆｅ３Ａｌ金属间化合物耐蚀性能的影响，测定了四种成分的合金在三种介质中的电化学腐蚀特性，并对其微观机理进行了初步分析．结果表明，Ｍｎ的加入对Ｆｅ３Ａｌ基合金在三种介质中的腐蚀类型无显著影响；试验合金在３．５％ＮａＣｌ溶液中以点蚀为主要特征，伴有缝隙腐蚀；在１Ｎ的ＮａＯＨ和０．５Ｎ的Ｈ２ＳＯ４溶液中以均匀腐蚀为主，在０．５Ｎ的Ｈ２ＳＯ４中还伴有点蚀；当Ｍｎ的加入量适当（不致引入新相）时，可使试验合金在３．５％ＮａＣｌ和０．５Ｎ的Ｈ２ＳＯ４溶液中的腐蚀速度显著降低     

3种13Cr材料在CO_2和H_2S共存时的腐蚀性能研究

CO2和H2S共存时13Cr腐蚀性能较为复杂,极易发生失效.通过高温高压釜模拟油田现场环境,采用失重法对比研究了0Cr13、1Cr13、2Cr13在CO2和H2S共存时,气-液两相中的腐蚀性能.采用SEM、EDS、XRD等方法对腐蚀后试样表面形貌及成分进行了分析.结果表明,3种材料在此环境下均发生了严重的全面腐蚀,平均腐蚀速率0Cr13〉1Cr13〉2Cr13,液相平均腐蚀速率大于气相平均腐蚀速率;3种材料均有点蚀发生,气相中点蚀较液相严重.能谱及XRD分析结果显示,材料表面腐蚀产物主要为FeS0.9,主要发生了H2S腐蚀.     

新沟油田防腐研究治理

新沟油田原油H2S含量高,对钢材的腐蚀极为严重,导致油田开发成本居高不下,制约了油田的发展。通过对H2S腐蚀原理的研究,分别对地面集输管网及井下生产管柱采取了不同的防腐措施,有效地延缓了H2S对钢铁的腐蚀,取得了较好的经济效益。