TP110SS和P110钢在酸性NaCl溶液中的腐蚀行为

高含硫化氢和二氧化碳气井生产过程中油套管的腐蚀严重影响油气井安全生产.采用挂片试验和电化学技术研究了TP110SS和P110钢分别在H2S、CO2,H2S+ CO2饱和的5％NaCl溶液中的腐蚀行为,并采用扫描电镜观察腐蚀形貌.结果表明:2种钢在H2S饱和的5％NaCl溶液中的腐蚀最为严重,在CO2饱和时的腐蚀速率最低,在H2S及H2S +CO2饱和时的腐蚀以H2S腐蚀为主,且属典型的阳极溶解型腐蚀;2种钢在H2S饱和条件下的腐蚀产物比CO2饱和条件下的腐蚀产物膜更为蓬松、多孔,与基体的结合度也较差,易脱落,局部腐蚀形貌显著.     

流速对P110钢腐蚀行为的影响

在模拟腐蚀环境中研究流速对P110钢CO2腐蚀行为的影响,并用SEM技术分析在不同流速条件下材料表面腐蚀产物膜的厚度和形貌的变化.结果表明:随流速增大,P110钢的平均腐蚀速率在1.5m/s时达到峰值.流速增大有利于腐蚀性组元的物质和电荷传递促进腐蚀,但是也会引起腐蚀产物膜形貌和结构的变化,从而对物质和电荷传递过程构成阻碍.     

P110S在高温CaCl2完井液中的腐蚀规律研究

面对日益苛刻的井下腐蚀工况,关于油井套管在高温CaCl2完井液中的服役性能有待进一步明确.同时,CO2侵入、管体塑性变形等也会对油管的耐蚀性及开裂敏感性产生影响.为此,利用高温高压反应釜进行腐蚀模拟试验,采用失重法、电化学法、SEM、XRD测试分析等手段,对P110S在高温CaCl2完井液中的腐蚀行为进行了研究.结果表明:在无应力、无CO2侵入时,P110S在CaCl2完井液中无局部腐蚀风险,但提高温度会导致其腐蚀速率上升;在210℃时,P110S的腐蚀速率会因为CO2的侵入明显上升且有局部腐蚀风险;在210℃、无CO2侵入工况下,P110S的塑性变形区存在严重的局部腐蚀风险.     

昆特依区块环空保护液环境油套管柱的腐蚀行为研究

为了明确高矿化度及高温环空保护液环境下油套管材料的腐蚀行为,利用高温高压测试系统评价了非应力和应力状态下的油套管材料在模拟油田环空保护液环境下的腐蚀损伤敏感性。通过扫描电子显微镜以及能谱仪对材料表面产物膜层的微观形貌、横截面的膜层特征以及产物膜化学组成进行分析表征。结果表明：材料在未经除氧处理的环空保护液中腐蚀相对较严重,腐蚀产物膜呈龟裂状且局部脱落,脱落处可见底层膜层开裂,其中P110材料的平均腐蚀速率最高达3.83 mm/a;横截面观察表面双膜层的开裂只限于腐蚀产物膜,未涉及基体材料,材料呈均匀腐蚀减薄;环空保护液经过除氧处理后侵蚀性明显降低,其中P110材料的腐蚀速率降低80%。在高温高压未除氧的环空保护液环境及加载应力协同作用下,P110和P110SS 2种材料的应力腐蚀开裂不敏感,腐蚀减薄是P110油套管材料的主要腐蚀损伤模式。     

温度对油管钢CO2/H2S腐蚀速率的影响

为了研究温度对油管钢CO2/H2S腐蚀速率的影响,采用高温高压釜装置,辅以失重法计算和扫描电镜分析,对不同温度下(80 ℃,90 ℃,100 ℃,110 ℃)油管钢N80,P110的CO2/H2S腐蚀速率进行了研究,得到不同温度下两种钢的腐蚀速率和腐蚀形貌.研究结果表明,在试验温度范围内,N80钢和P110钢都发生了极其严重的 CO2/H2S腐蚀,随着温度的升高,两种钢的腐蚀速率均先增后降,且在90 ℃时达到最大,但P110钢的腐蚀速率高于N80钢.     

海上W油田P110保温油管腐蚀行为的试验研究

目前对P110保温油管在高含CO2气体分压的井筒中的腐蚀情况研究较少;主要考虑CO2分压与温度影响,较少考虑腐蚀介质含水率的影响;腐蚀试验周期一般在120 h以内,较短的试验周期容易造成腐蚀速率测试结果偏高,且目前较少有P110钢腐蚀速率的预测模型.为此,模拟油田腐蚀环境,通过高温高压反应釜动态旋转挂片法进行腐蚀试验,借助SEM形貌观察及XRD物相分析等手段研究了温度、CO2分压、腐蚀介质流速、含水率等因素对P110保温油管腐蚀行为的影响.结果 表明:低温务件下腐蚀产物结构松散,容易脱落,对基体保护效果较差,以全面腐蚀为主;80℃时腐蚀产物膜较厚,含有较多的孔洞与缝隙,局部腐蚀作用明显;高温条件下产物膜由较规则的晶粒组成,致密均匀,对基体有较好的保护作用,为全面轻度腐蚀.腐蚀速率随温度升高先增加后减小,80℃时腐蚀速率出现极值4.73 mm/a;随CO2分压的升高呈线性关系增加;随着腐蚀介质流速的增加指数关系增大;随腐蚀介质含水率的升高呈平方关系增大.基于试验结果,建立了多因素腐蚀速率预测模型,可为工程上P110保温油管腐蚀速率预测提供参考.     

海上油气田油套管用材110Cr13S适用性研究

为评价110Cr13S油套管钢在海上油气田开发工程中的适用性,采用暴露腐蚀试验、原位电化学测试、应力腐蚀测试研究了110Cr13S钢在模拟深水油气田井下高温、高压、CO₂与H₂S共存腐蚀环境中的腐蚀行为。利用扫描电镜、能谱仪、电化学工作站、慢应变速率拉伸试验机测试了110Cr13S油套管钢在温度为129.5℃,H₂S分压为358 Pa以及CO₂分压为2.754 MPa条件下的腐蚀形貌、腐蚀产物成分、电化学行为及慢应变速率拉伸曲线。结果表明：在模拟深海油气田井况条件下,110Cr13S钢的平均腐蚀速率为0.004 4 mm/a,试样表面生成了结构致密完整的钝化膜,具有较好的耐蚀性和优异的抗硫化物应力腐蚀开裂性能,110Cr13S油套管钢适用于深水、高温、高压、CO₂与H₂S共存条件下的油气井开发油套管选材。     

油田套管P110钢腐蚀的影响因素

油田油套管腐蚀大,影响因素较多,为了提高管道的使用寿命,给油气田的防腐蚀提供理论依据,采用动、静态高温高压釜对油井套管P110钢进行了失重法腐蚀试验,利用SEM,EDS和XRD技术对P110钢的动、静态CO2腐蚀行为进行了研究.结果显示,CO2腐蚀产物膜的主要成分是FeCO3和Fe3C;在每种条件下,温度、CO2分压、Cl-浓度对P110钢的腐蚀速率都有其临界值.     

油管钢在CO2/H2S介质中的腐蚀行为

采用高温高压釜试验,辅以失重法、X射线衍射、扫描电镜和电子能谱分析,对90 ℃时油管钢P110在模拟油井采出液中的CO2/H2S腐蚀行为进行了研究.结果表明,在本试验条件下,油管钢P110的腐蚀速率高达5.126 0 mm/a,腐蚀类型以H2S腐蚀(坑蚀)为主,腐蚀产物主要为硫化物.     

P110钢抗冲刷腐蚀行为研究

采用高温高压釜,利用扫描电子显微镜(SEM)、能散X射线谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)技术,并辅以失重法对油套管钢P110在不同条件下的CO2腐蚀速率和行为进行了研究,探讨了在流动介质中多种因素对油套管钢腐蚀造成的影响,并以此提出了P110钢抗冲刷腐蚀的机理.     

Grade P110 Tubing Shredded by Downhole Detonation

A failure analysis was performed on a length of API 5CT Grade P110 tubing that failed while being used in a drilling operation. Approximately 10 feet of the tubing was shredded by axial slits, and there were collapsed zones above and below the failure. The slits were at 45° to the tubing surface and showed very fine microvoid coalescence. Metallographic examination showed that the slits had formed along adiabatic shear bands. The presence of adiabatic shear bands indicated an extremely high strain rate. That, combined with the orientation of the slits, indicated that the failure was caused by a detonation of gasses in the annulus surrounding the tubing. Well operations responsible for the detonation will be briefly addressed.     

P110油管腐蚀穿孔分析

通过化学成分分析、金相检验和腐蚀产物分析等方法对P110油管腐蚀穿孔的原因进行了分析。结果表明:CO2腐蚀是造成油管腐蚀穿孔失效的主要原因。     

P110石油套管水压试验开裂原因分析

通过对材料的化学成分分析、断口分析及金相检验,对φ177.8 mm×11.51 mm P110石油套管水压试验后出现的管体异常开裂现象进行分析。结果表明:导致管体纵向开裂的原因是该套管管体组织内分布着大型夹杂物,它的存在破坏了材料组织的连续性,削弱了横向抗拉强度,在应力集中的条件下,局部应力超过实际的抗拉强度从而产生开裂。     

外加厚P110油管接头的脱扣原因

某井?88.9 mm×6.45 mm外加厚P110油管接头发生脱扣,采用宏观观察、参数测量、化学成分分析、拉伸试验、金相检验以及不同扭矩下的实物拉伸试验等方法对脱扣原因进行了分析,然后采用有限元模拟进一步分析该P110油管的最佳扭矩.结果表明:采用较小的上扣扭矩时,会降低螺纹的连接强度,在遇阻时活动管柱,油管受到震动、...     

添加Cr元素对P110钢CO2腐蚀行为的影响

在模拟油田CO2腐蚀环境下,进行Cr元素对P110钢耐腐蚀性能影响的实验.结果表明,Cr的加入没有改变温度对P110钢腐蚀特性的影响,两种钢的腐蚀速率都在90℃左右都达到最大值;温度对腐蚀具有双重作用,造成在温度小于90℃时表面形成的膜较疏松,保护性差,而温度大于90℃时,形成的膜和基体接触较为牢固,保护性强;钢中Cr元素的加入能有效地防止局部腐蚀的发生.     

某井P110EU油管应力腐蚀断裂失效分析

通过理化性能检验以及扫描电镜和能谱分析等方法对某井P110EU断裂油管进行了分析。结果表明：该油管断裂属于硫化物应力腐蚀断裂;油管外壁的机械损伤是油管断裂的起源,油管硬度较高以及硫酸盐还原茵等的存在是导致该油管最终断裂失效的主要原因。     

模拟油田环境中P110钢的CO2腐蚀行为

运用腐蚀失重和电化学测量技术,研究模拟油田环境中P110油井管用钢的CO2腐蚀行为.研究结果表明:随着试验时间的延长及腐蚀产物膜的形成,平均腐蚀速率逐渐降低,在试验时间达到72h后,腐蚀速率降低的趋势变缓,腐蚀产物膜下出现典型的局部腐蚀形貌;试样的自腐蚀电位Ecorr升高,腐蚀电流icorr减小,腐蚀速率降低.P110钢的阴极Tafel区出现明显的扩散特征;在反应初始阶段EIS具有两个时间常数,随着腐蚀的进行,腐蚀产物膜越来越厚,越来越致密,EIS的低频端出现Warburg阻抗与容抗的叠加,自腐蚀电位下的电极反应属于混合控制.