CO2腐蚀产物膜形态结构与温度和压力的关系

在高温高压静态釜中对3种油套钢N80、P110和J55的CO2腐蚀进行了模拟腐蚀试验。结果显示，在试验条件下，3种材料腐蚀产物膜的断面形貌显示出双层结构，表层是晶体规整的结晶状态，表层与基体之间为类似泥浆状的固体薄层；3种材料在模拟采出液中腐蚀产物膜的厚度和晶粒大小随着温度的变化情形大致相似，在120℃时均达到了最大，而极小值并不相同；膜厚和晶粒大小的极大值或极小值所对应的温度3种材料均相同；3种材料的腐蚀产物膜厚度或表面晶粒大小随CO2分压变化规律大致相近，在CO2分压为6．89MPa时，均达到最大，在超临界压力以上急剧减小，其间出现了2峰1谷，在峰值或低谷处3种材料存在异同；90℃时CO2分压在超临界状态下3种材料腐蚀产物膜的厚度和晶粒大小均较小。     

CO_2分压对油管钢腐蚀产物膜的影响

利用静态高压釜对 3种油管钢N80、P1 1 0和J5 5进行了CO2 腐蚀试验 ,通过扫描电镜(SEM)对比分析了腐蚀产物膜的厚度和表面晶粒尺寸的变化规律。结果表明 ,在试验条件下 ,3种钢的腐蚀产物膜均为双层结构 ;膜厚随CO2 分压变化情况比较相近 ,在CO2 分压为 6 90MPa时均达到最大 ,在超临界压力以上急剧减小 ;表面晶粒尺寸随CO2 分压变化出现 2峰 1谷 ,在超临界压力以上急剧减小。     

温度对二氧化碳腐蚀产物膜形貌特征的影响

在高温高压静态釜中对3种油、套管钢材N80、P110和J进行了CO₂腐蚀模拟试验.用扫描电子显微镜(SEM)对比分析了腐蚀产物膜的厚度和表面平均晶粒大小随着温度改变的规律.结果显示,3种材料所得到的腐蚀产物膜的纵向形貌为双层结构;其膜厚随着温度变化的最大值均在120℃处,N80和J两种钢的最小值在160℃处,而P110钢则在180℃处.3种材料成膜晶粒的尺度随着温度的变化都出现了一个峰值和一个低谷,峰值都在120℃,低谷所对应的温度却不相同.N80和J两种钢在160℃,而P110则在180℃处.虽然3种材料腐蚀产物膜的峰值或低谷存在明显差异,但每种材料膜厚的峰值或低谷所处的温度与晶粒大小的峰值或低谷所处的温度却是相同的.     

徐深气田油管腐蚀与温度之间的关系研究

使用动态失重法研究了徐深气田产出水中温度对N80油管钢腐蚀速率的影响。结果表明:N80钢的腐蚀速率随温度的升高呈现先增加后减少的趋势,在80℃时,腐蚀速率达到最大值;温度超过80℃后,腐蚀速率逐渐降低。对徐深气田S2-17油管的实际腐蚀情况进行分析,发现井口100 m以下至1 400 m腐蚀比较严重,对应温度50~85℃与动态失重实验得到的结论基本一致。     

低H_2S/CO_2分压比下油管钢腐蚀产物膜特征及形成机制研究

利用美国Cortest公司高温高压反应釜模拟低H2S/CO2分压比腐蚀环境,在流动高矿化度饱和H2S/CO2介质中进行试验,辅以SEM,XRD,XPS等表面分析技术,探讨了油管钢在低H2S/CO2分压比腐蚀环境下的腐蚀产物膜特征及形成机制。结果表明:在微量H2S条件下,当PH S/PCO为1/400时,试样表面在数秒内形成很薄的一层腐蚀产物膜Fe S;随着时间的延长,形成具有3层结构的腐蚀产物膜,腐蚀产物膜由硫化物和Fe CO3组成;当PH S/PCO增大到1/100时,腐蚀产物膜仅由硫化物组成。     

P110钢CO2腐蚀产物膜的电化学性能分析

利用动电位扫描极化法和交流阻抗技术（EIS）研究了P110钢在C02环境下的极化曲线和交流阻抗特征，为进一步研究CO2腐蚀机理提供理论模型。结果证明，温度是影响腐蚀的重要因素，其对腐蚀的影响主要体现在阴极行为上，90℃时阳极出现了“类钝化”行为，腐蚀机理可能发生变化；P110钢CO2腐蚀阳极反应的EIS谱表现为一种类型，在试验温度下谱图均呈现出两个时间常数，曲线表现为连续的双容抗弧且低频容抗弧逐渐扩大；P110钢CO2腐蚀阴极反应的EIS谱也表现为同一种类型，随着温度升高，容抗弧逐渐缩小，低频区逐渐表现出由扩散导致的Warburg阻抗特征。     

在模拟油田腐蚀环境中P110钢的CO2腐蚀规律

在模拟塔里木油田的CO2腐蚀环境中，研究了P110油井管钢的腐蚀规律，得到了不同温度、CO2分压和流速下，P11O油井管钢的腐蚀速率及其最大发生条件。文章分析了试验结果．指出了经典理论与该试验结果之间的差别。新的结论是在任何温度下，CO2对P11O油井管钢表面都会产生局部腐蚀，腐蚀速率发生转变的温度随腐蚀环境和材料特性而变；温度是影响腐蚀产物膜成分和生成速度的关键因素．也是影响腐蚀速率的关键因素。     

P110碳钢在CO_2多相流介质中的腐蚀特征

采用腐蚀失重、扫描电镜和X射线衍射分析测试方法,研究了在模拟油水气多相流环境中温度、CO_2分压及含水率等因素对P110碳钢油套管材料腐蚀速率的影响规律。研究结果表明,在P110碳钢模拟油水气多相流环境中的宏观腐蚀形貌具有鳞片状不均匀腐蚀特征。在CO_2分压为0.3 MPa,水的质量分数为60%的条件下P110碳钢的腐蚀速率随温度增加而减小;在CO_3分压为0.3 MPa,温度为60℃的条件下P110碳钢的腐蚀速率随含水率增加而增大;在温度30℃,水的质量分数为60%的条件下P110碳钢的腐蚀速率随CO_2分压增加而增大。     

Cr含量和温度对低Cr管线钢抗CO2腐蚀的影响

为了深入了解Cr的加入对管线钢抗CO₂腐蚀性能影响的本征机制,采用高温高压反应釜实验研究了Cr含量和温度对低Cr管线钢抗CO₂腐蚀行为的影响。运用扫描电镜（SEM）及能量谱图（EDS）分析技术,重点分析了Cr含量和温度对平均腐蚀速率、腐蚀产物膜形貌及腐蚀产物膜开裂特性的影响,并进行了腐蚀产物膜的成分分析。实验结果表明：①管线钢中添加少量Cr元素可显著降低其平均腐蚀速率;②随着Cr含量的增加和温度的提高,低Cr管线钢腐蚀产物膜内Cr元素的富集程度均明显增大,腐蚀产物膜的保护性也相应提高;③管线钢中Cr含量的提高显著改变了腐蚀产物膜的力学特性,使其由韧性向脆性方向转变;④低Cr管线钢腐蚀产物膜的生长是Cr化合物形成与FeCO₃沉积互相竞争的结果。     

X70钢在不同温度下的CO_2腐蚀行为

为研究腐蚀因素与腐蚀速率的关系,通过在NACE(体积分数5%NaCl+0.5%CH3COOH)溶液中进行饱和CO2浸泡腐蚀实验,研究了X70钢在30、60和90℃条件下的CO2腐蚀行为。结果表明:X70钢在60、90℃条件下的腐蚀速率大于30℃,并高出1个数量级。30℃时试样表面无明显点蚀特征;60℃条件下试样表面出现大量点蚀,其余部分平整,点蚀周围富集Cl-;90℃条件下试样表面不仅出现严重的台地腐蚀而且出现线蚀槽,局部腐蚀严重。X70钢的CO2腐蚀受到钢的成分、显微组织等冶金因素的影响。     

温度和压力对N80钢CO2/H2S腐蚀速率的影响

采用高温高压釜，辅以失重法，对不同温度和不同CO2、H2S分压下N80钢的CO2／H2S腐蚀速率进行了研究。结果表明，在试验温度和压力范围内。随着温度的升高．腐蚀速率先增后降．且在90℃时达到最大；随着CO2分压的升高，腐蚀速率单调增加；随着H2S分压的升高．腐蚀速率先增后降，且在H2S分压为0．02MPa时达到最大值。     

80SS抗硫钢在高温高压环境中的H2S/CO2腐蚀行为

针对80SS抗硫钢的H_2S/CO_2腐蚀行为,在模拟油田H_2S/CO_2环境下,利用高压釜进行腐蚀试验,采用失重法测试了其腐蚀速率及咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀效率,通过SEM、EDS和XRD测试手段,研究分析了腐蚀产物膜去除前后的形貌特征和化学组成。结果表明,80SS抗硫钢在H_2S/CO_2腐蚀环境中属于中等腐蚀,介质流动和CO_2/H_2S分压比值增大均可加速腐蚀,而缓蚀剂的加入可显著减小腐蚀速率;腐蚀类型存在点蚀或局部腐蚀特征,动态和高CO_2/H_2S分压比值时尤为严重;腐蚀产物膜主要成分为FeS,还含有少量其他成分。     

超稠油水平井高温调剖技术

超稠油水平井的开发,为油田上产提供了一项新的开发工艺,但由于油藏层间、层内的非均质性,在注汽过程中,注入的高温蒸汽向高渗透层进入,导致吸汽剖面不均匀,降低了蒸汽利用率、体积波及系数及开采效果。为了解决这一矛盾,研制开发了一种适用于超稠油水平井的高温调剖技术。该技术采用凝胶与树脂颗粒相结合进行调剖,以封堵高渗透层,改善吸汽剖面,提高蒸汽吞吐效果。     

CO_2井筒压力温度的分布

根据垂直管流的能量平衡方程,结合Ramy井筒温度分布计算方法,推导出CO2在不同的注入速度、注入温度、注入时间等因素下的井筒压力和温度分布。以苏北工区草8井试注实测数据为例加以验证,验证结果压力误差3.8%,温度误差2.5%。在此基础上进一步讨论了影响CO2井底温度的因素,并预测了3口注入井井筒压力温度分布。     

采油井投加缓蚀阻垢剂方式探讨

依据缓蚀阻垢剂的作用原理及抽油井的工作参数,对采油井投加缓蚀阻垢剂的方式进行了分析。采油井生产参数分析表明,药剂的抽汲规律与产液量、冲次等参数有关。应用现场油井的产出水,对油井缓蚀阻垢剂的成膜性能、膜的后效性（持久性）及预膜质量浓度进行了研究。其结果表明,成膜后A3试片的膜能够持续4-5d发挥作用,出现缓解腐蚀现象,动态腐蚀速率小于或等于0．125mm·a^-1。通过对生产参数的拟合运算,分析了连续加药和周期加药的应用条件,据此确定了组合投药方式。     

二氧化碳驱采油井缓蚀阻垢剂的复配实验研究

针对西部某油田注CO_2驱腐蚀结垢的特点,选用油田普遍使用的咪唑啉、季铵盐、酰胺盐、膦酸盐缓蚀剂以及氨基三亚甲基膦酸和聚天冬氨酸阻垢剂进行复配实验研究,用电化学测试方法和静态阻垢测试实验优选出性能良好的缓蚀剂和阻垢剂单剂,对所选的缓蚀剂和阻垢剂在总质量浓度240mg/L下进行最优配比实验后,采用失重法、模拟工况测试阻垢率以及扫描电镜(SEM)评价复合缓蚀阻垢剂的防护效果。实验结果表明:通过单剂筛选得出的缓蚀剂和阻垢剂在60℃饱和CO_2模拟地层水中对N80碳钢的缓蚀率高达94.13%,阻垢率高达93.98%;在总质量浓度为240mg/L时,缓蚀剂与阻垢剂按2∶1的质量比复配后的试剂,缓蚀率达91.98%,阻垢率达91.10%;在模拟实际最苛刻的生产工况下,复合缓蚀阻垢剂的防腐防垢均能满足油田控制指标。研究表明,膦酸盐和聚天冬氨酸复配的缓蚀阻垢剂可以抑制CO_2驱采油井的腐蚀结垢问题。