甲酸盐钻井液对N80钢的腐蚀研究

通过静态挂片实验和自制的高温、高压装置腐蚀实验，用失重法研究了甲酸盐钻井液中NaCl含量、温度、钻井液pn值、钻井液流速、CO2分压和H2S含量对N80钢的腐蚀影响。实验结果表明甲酸盐钻井液对N80钢的腐蚀速率起初随NaCl含量的增加而增大，当NaCl含量约为4％～6％时，N80钢的腐蚀速率达到最大。腐蚀随温度、流速、CO2分压和H2S含量的增加而变大，钻井液pH值越低，腐蚀越强。实验中筛选出咪唑啉衍生物和多元醇磷酸酯化合物复配的缓蚀剂在加量为1～2g/L时，缓蚀率达90％以上，就能较好地抑制钻井液对碳钢的腐蚀。     

N80钢在模拟油田采出液中的腐蚀行为研究

本文采用动电位极化和电化学阻抗谱技术着重研究了N80钢在模拟油田采出液(除氧条件下含Ca2 、HCO3-的NaCl溶液)中的腐蚀行为,分析比较了pH值、温度、流动条件等因素对腐蚀行为的影响,探讨了可能的阴、阳极反应机理。研究结果表明:随着温度升高,N80钢在该介质中的腐蚀机理有可能发生变化,而溶液pH值的不同,亦对N80钢的阳极溶解机理有较大的影响。     

N80钢在模拟流动介质中的腐蚀行为研究

本文采用循环流动腐蚀试验装置,研究了N80钢在模拟含氧流动介质中的腐蚀行为,分析比较了温度,流速等因素对N80钢腐蚀行为的影响,研究结果表明,在不同流速下,温度对N80钢腐蚀行为的影响也不同,30度时,随流选提高,腐蚀速度加快,当温度升到40度以后,随流速提高,腐蚀速度反而下降。     

N80钢的CO_2腐蚀行为试验研究

我国中西部的油田,大多面临严重的CO2腐蚀危害。为更清楚了解油管套管常用的N80钢在现场条件下腐蚀形貌、腐蚀速率等腐蚀行为,为油田选材提供依据,进行了模拟现场环境的腐蚀试验研究。研究结果表明,在温度为92℃、介质流速为12m/s、CO2分压为29648kPa、总矿化度为346g/L的水介质中,N80钢的平均腐蚀速率为08224mm/a,按NACE RP—0775—91标准属于极严重腐蚀;腐蚀试样表面除了存在大面积凹陷外,还有较深的腐蚀坑;金属表面腐蚀产物分为三层,各层形态和成分不同,但都不很致密;腐蚀产物主要是碳酸的复盐和Fe3C。     

N80钢在油田采出液中腐蚀行为的静态和动态模拟研究

模拟研究了井下环境N80钢在油田采出液(主要是CO2水溶液)中的静态和动态腐蚀行为。用光学显微镜、SEM、XRD对N80钢表面腐蚀产物膜的表面形貌、横截面形貌、结构及成分进行了分析。探讨了N80钢点蚀的形成和发展原因。讨论了井下采出液中各种离子对腐蚀行为的影响，结果表明，N80钢表面腐蚀产物膜的形貌及其结构对金属的进一步腐蚀有严重影响。腐蚀产物膜疏松、不完整或损坏、脱落时，会诱发局部点蚀而导致严重的穿孔破坏，点蚀坑会在腐蚀产物膜下产生，这也是N80钢在实际应用中被破坏的主要形式。试验中，N80钢在静态条件下的平均腐蚀速率略高于动态条件下的平均腐蚀速率，而其局部腐蚀在动态条件下则比静态时严重的多，这和试样表面腐蚀产物膜的破坏有关，动态条件下由于流体剪应力的作用，部分腐蚀产物膜破坏和剥落，造成了严重的局部腐蚀。     

N80油套管钢腐蚀规律的实验研究及分析

针对某油田比较严重的N80油套管腐蚀现象,采用动态腐蚀挂片法研究了不同腐蚀影响因素对腐蚀速率的影响,定性研究了各腐蚀影响因素的腐蚀影响规律。     

应力环与慢拉伸加载喷丸强化X80钢的SCC行为

采用应力环静态拉伸和慢应变速率拉伸(SSRT)加载方法,对比研究了喷丸强化对X80管线钢应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响,并分析了喷丸强化对SCC行为影响与加载试验方法的内在联系。研究结果表明:由于残余压应力和表层组织细化的作用,喷丸强化能明显提高静态拉伸弹性变形条件下X80钢的抗SCC能力。然而,在慢应变速率拉伸SCC试验条件下,喷丸强化X80钢的SCC敏感性反而高于未处理试样,其原因主要是当加载应力超过屈服强度后喷丸强化X80钢表面的残余压应力严重松弛,而表面加工硬化和粗糙度增加则增强了基材的SCC敏感性。因此,SSRT加速试验方法不适合评价针对工程实际的喷丸处理试件的SCC敏感行为。     

烟道气驱油过程中N80钢的腐蚀规律实验研究

随着注烟道气驱油技术应用的增多,烟道气对油井管柱的腐蚀问题日益突出。利用烟道气腐蚀测试装置模拟高温高压条件进行N80钢腐蚀实验,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱分析仪,分析腐蚀产物的成分和微观形貌,并研究温度、压力、流速、O_2和SO_2含量等对N80钢腐蚀速率的影响。结果表明:在模拟高温高压烟道气动态腐蚀环境下,随着时间的延长,腐蚀速率快速下降,72 h后趋于平缓;N80钢腐蚀产物成分主要为FeCO_3,Fe_3O_4和Fe_2O_3,腐蚀产物覆盖不完整,形态呈环形,排列无序。温度小于60℃时随着温度升高腐蚀速率变大,60℃时达到最大值,随后开始减小;压力增大,溶液中的碳酸浓度升高,腐蚀速率增大;流速和O_2体积分数增加,腐蚀速率增加;随着SO_2含量的增加,腐蚀速率呈先下降后增大的趋势。     

炼油领域几种常用钢材的硫化物应力腐蚀敏感性研究

对炼油工业中7种常用钢材进行腐蚀评价,旨在从腐蚀的角度为炼油装置的合理选材提供依据.采用慢应变速率拉伸试验法研究了这7种材料在NACE饱和硫化氢溶液中的耐硫化物应力腐蚀性能,并对影响材料抗硫化物应力腐蚀性能的相关因素进行了讨论.试验结果表明:0Cr13,20G和CF62的硫化物应力腐蚀破裂敏感性最大,SM400,0Cr...     

N08钢在模拟油田采出液中的腐蚀行为研究

本文采用动电位极化和电化学阻抗谱技术着重研究了Ｎ８０钢在模拟油田采出液（除氧条件下含Ｃａ＾２＋,ＨＣＯ＾－３的ＮａＣｌ溶液）中的尾为,分析比较了ｐＨ值,温度,流动条件等因素对腐蚀行为的影响,探讨了可能的阴,阳极反应机理,研究结果表明,随着温度升高,Ｎ０８钢在该介质中的腐蚀机理有可能发生变化,而溶液ｐＨ值的不同,亦对Ｎ８０钢的阳极溶解机理有较大的影响。     

N80油管钢在CO_2/H_2S介质中的腐蚀行为研究

长庆某气田CO2和H2S典型体积含量分别为1.4%和2.6×10-6,属微含硫干气气藏。通过现场挂片试验,采用失重法、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射(XRD)等,对N80油管钢在现场试验条件下的CO2/H2S腐蚀行为进行了研究。结果表明,腐蚀速率平均为0.0302mm·a-1,属中等程度腐蚀,且以局部腐蚀为主;腐蚀类型以CO2酸性腐蚀为主,腐蚀产物主要为FeCO3和Fe2O3,微量H2S的存在对腐蚀未产生明显影响;XRD同时检测出MgSO4,说明天然气井还具有结垢趋势。     

N80油套管钢在长庆油田采出液/砂粒两相介质中的腐蚀磨损

以N80油套管钢为研究对象,对比研究了它在长庆油田采出液/砂粒两相介质中的腐蚀磨损行为.试验分为静态和动态两种情况,动态试验又分为纯动态腐蚀、动态腐蚀 含砂粒磨损等情况.用扫描电子显微镜分析了N80钢腐蚀磨损的表面形貌.结果表明,动态腐蚀中腐蚀产物膜比静态试验中更容易剥落,从而其局部腐蚀比静态试验严重,含砂腐蚀磨损较动态腐蚀、静态腐蚀严重,腐蚀磨损试验初期腐蚀磨损速率较大,随后逐渐减缓.     

X80钢在土壤模拟液中的腐蚀行为研究

在鹰潭和库尔勒土壤模拟液中,利用失重法研究了原始态、正火态和调质状态下的x80管线钢的腐蚀行为,并对原始态试样进行了极化曲线测量。失重试验表明：不同组织的X80钢在鹰潭和库尔勒两种土壤模拟溶液的腐蚀速率随着时间先降低再趋于平稳,都在腐蚀初期出现最大腐蚀速率;X80钢在库尔勒土壤模拟液中的腐蚀速率要高于在鹰潭土壤模拟液中的腐蚀速率。极化曲线表明：原始态X80钢在两种土壤模拟溶液中都属于典型的活性溶解。在库尔勒土壤模拟溶液中,X80钢的自腐蚀电位更负,电流密度大,腐蚀速率高。     

N80钢级HFW套管的研发

研究了N80-1和N80-Q两种交货状态下HFW套管的力学性能、微观组织、残余应力以及沟槽腐蚀性能。研究发现,N80-1组织为铁素体、珠光体及少量贝氏体,N80-Q组织主要是回火索氏体,且N80-1焊缝中心有一明显沿纵向的金属流线,而N80-Q金属流线宽度变窄,而且模糊不清。通过TEM观测,N80-1焊缝附近母材区珠光体的片层结构完整清晰,而焊缝区的珠光体片短小、且杂乱无章,这种微观组织必然对应较高的残余应力。N80-1 HFW焊管宏观残余应力达到235～258 MPa,而N80-Q残余应力很小,整管热处理可以有效地消除焊管残余应力,但增加了生产成本。随着加载应力的增大,沟槽腐蚀敏感性线性增大。     

N80钢在高温高压下的抗CO2腐蚀性能

针对N80钢的CO2腐蚀性能,模拟大庆油田井下的腐蚀环境,通过高温高压釜进行了N80钢的腐蚀实验,采用SEM、EDS和XPS测试手段分析研究所获得的CO2腐蚀产物膜的形貌和化学组成。结果表明,N80钢的气相腐蚀过程与液相腐蚀过程相似,但腐蚀速率小于液相,气相中N80钢为中度腐蚀;N80钢在85℃时为局部腐蚀,110℃有轻微的局部腐蚀,而170℃时为均匀腐蚀;在CO2腐蚀介质中,N80钢表面形成了腐蚀膜层,85℃时为单层,110℃和170℃时则为双层结构;N80钢的腐蚀膜主要是由晶态FeCO3构成的,还夹杂着少量Fe的氧化物、碳化物和单质Fe等。