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.     

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.     

P110钢CO2腐蚀产物膜的XPS分析

为了确定CO2腐蚀产物膜的组成及不同层次结构中成分和含量的差异,采用P110钢在高温高压腐蚀静态釜中制备CO2腐蚀产物膜,利用扫描电子显微镜(SEM)观察了腐蚀产物膜的表面和断面形貌,借助X射线衍射(XRD)的辅助,通过X射线光电子能谱(XPS)分析和研究了两层结构膜的化学组成差异.结果表明,腐蚀产物膜断面呈现双层结构;膜层的主要成分是FeCO3,还有少量的CaCO3和铁的氧化物,但内层CaCO3较多且夹杂着Fe3C和单质铁,外层氧化物稍多;通过内外层Ca2+含量差异推断内层腐蚀膜优先形成.     

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.     

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.     

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.     

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,...     

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。     

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.     

油田水中阴离子及温度对P110钢腐蚀电化学行为的协同影响

为了获得油田水中阴离子及温度对P110钢腐蚀行为影响的协同性,采用动电位极化、电化学阻抗谱及正交试验等方法研究了在不同条件下模拟油田水对P110钢腐蚀电化学行为的影响。结果表明:随HCO_3~-、Cl~-、S~(2-)浓度增大,P110钢在模拟溶液中的腐蚀倾向增大,腐蚀速率先增大后减小;试验条件下,低浓度的各离子均起到了协同促进作用;温度升高,腐蚀速率则先减小后增大,并影响了其腐蚀倾向;随着典型阴离子浓度增大,电荷传递电阻先减小后增大,P110钢的腐蚀活性也呈相同趋势,温度则相反;试验研究范围内,影响最大的因素是HCO_3~-浓度,其次是S~(2-)浓度,影响最小的是Cl~-浓度,且HCO_3~-浓度、S~(2-)浓度、温度之间的相互作用小。     

超级13Cr和P110油管钢在NaCl溶液中电偶腐蚀行为的研究

采用电化学方法研究了超级13Cr-P110钢偶对在NaCl溶液中的电偶腐蚀行为,测试了开路电位、电偶电流和电偶电位,采用SEM、EDS和XRD分别对腐蚀形貌和产物进行了表征。结果表明,超级13Cr和P110钢在NaCl溶液中存在明显的电位差,两者偶接时超级13Cr作为阴极被保护,而P110钢作为阳极被加速腐蚀,该电偶对产生的电偶电流密度会形成严重的电偶腐蚀,随着Sc/Sa的增大,电偶电流明显增大,阳极的腐蚀程度加重,腐蚀产物为氧化物,腐蚀破坏的形式由腐蚀产物疏松转变为腐蚀膜层开裂形成的片层状脱落。     

O2对CO2环境中P110钢应力腐蚀开裂的影响

近年来某些油田采用注N2提高采收率技术,由于现场制N2不纯,溶入大量的O_2,给油管套钢造成严重腐蚀,其中又以应力腐蚀开裂(SCC)危害最为严重。采用慢应变速率拉伸(SSRT)试验和扫描电镜(SEM)分析方法,研究了在3.5%NaCl溶液中充入纯CO_2、10%O_2+90%CO_2、50%O_2+50%CO_2、纯O_2条件下P110钢SCC的行为和特征。通过应力-应变曲线计算SCC的综合敏感性指数(ISSRT),发现CO_2环境中P110钢SCC敏感性指数最小,随着O_2含量的增加,SCC敏感性指数增大,表明SCC的程度逐渐严重。随着O_2含量的增大,P110钢断口准解理脆性特征愈加明显。由此可知,O_2促进了CO_2环境中P110钢SCC断裂的发生。     

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。     

温度对注气井P110油管钢耐蚀性能的影响

目前,对于注气工况下井筒存在的氧腐蚀问题及其影响因素研究较少。利用高温高压反应釜进行腐蚀模拟试验,辅以失重法、SEM、EDS、XRD等测试手段,研究含氧工况下温度对P110油管钢耐蚀性能的影响。结果表明:温度通过改变溶液中的氧含量、电化学反应速率、溶解氧的扩散作用以及表面产物层而影响P110钢耐蚀性能。温度升高,电化学反应加速,溶解氧扩散加快,CaCO_3垢层脱落,腐蚀速率增大;溶解氧含量下降,又会导致腐蚀速率下降。温度的双重作用导致P110腐蚀速率先增大后减小,100℃时最大,且会发生局部腐蚀。     

模拟油田地层水环境中套管钢的结垢规律及防垢剂的选用

集输系统结垢制约了油田开采,注水管线形成的水垢增大了水流阻力和注水能耗,导致管线出现局部腐蚀。模拟油田地层水环境,研究了pH值、温度、盐含量、CO2分压对套管钢结垢规律的影响,并筛选了合适的阻垢剂以有效防止套管钢的破坏、失效。结果表明:套管钢的结垢速率随pH值增大、温度升高、CO2分压增大而增加,随盐含量增加而减小;具有防腐蚀、阻垢双重作用的阻垢剂能更有效地保护套管钢,减缓或避免其发生腐蚀和结垢。     

不锈钢与碳钢的液固两相流冲刷腐蚀磨损研究

利用液固两相流冲刷腐蚀磨损实验机模拟了不同的冲刷腐蚀磨损工况,并研究了1Cr18Ni9Ti不锈钢和T8钢在不同实验条件下的冲刷腐蚀行为.研究结果表明:提高冲刷速度和浆料温度都加剧了材料的损伤和破坏,T8钢冲刷腐蚀失重率远大于1Cr18Ni9Ti不锈钢,因此在酸性浆料中,要使材料具有优良的耐冲刷腐蚀性能,材料首先必须具备优良的耐蚀性,同时应兼有优良的耐磨性,两者合理的配合尤为重要.1Cr18Ni9Ti不锈钢和T8钢冲刷腐蚀失重率均在冲蚀角度为45°时出现极大值,表明冲蚀角度在45°时,对材料产生的损伤强度最大,因此在设计管道时应尽量避免45°冲蚀角结构.     

不锈钢在海水中的腐蚀行为研究进展

简述了国内外不锈钢海水腐蚀的研究进展,介绍了几种合金元素对不锈钢耐腐蚀性能的影响以及不锈钢在海水中发生点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等4种主要腐蚀类型的机理,并对不锈钢防护的发展方向进行了展望。