API油管腐蚀失效原因分析

    对API（美国石油学会）油管腐蚀失效事故进行了系统调查,结果表明,API油管接头腐蚀严重区域集中在油管接头现场上扣端外螺纹接头内壁位置,油管腐蚀既与流体冲刷有关.也与CO₂腐蚀有关.经过试验研究,认为API油管接头中部的凹槽位置产生了紊流和剪切应力,腐蚀最严重的区域紊流和剪切应力最严重.为解决结构突变导致的腐蚀集中问题,建议油田使用接头内壁平齐的特殊螺纹接头油管.     

酸性气田井下油管腐蚀失效原因

某酸性气井在修井过程中发现油管串中上部腐蚀严重,油管管体已经由外壁向内壁腐蚀穿孔。采用化学成分分析、力学性能测试、金相检验、腐蚀产物分析(SEM、EDS和XRD)等方法对油管的腐蚀失效原因进行了分析。结果表明,H2S/CO2环境下导致的电化学腐蚀是油管腐蚀穿孔的主要原因。结合10a的油管腐蚀调查和管理经验,提出了相应的腐蚀控制建议。     

39-XX油气井开采环境下油管失效原因分析与建议

为了明确39-XX油气井现场提取的失效油管的腐蚀状况及失效原因,本文利用金相显微镜、扫描电镜（SEM）以及能谱分析等手段,对现场送检的N80油管管样进行了宏观形貌观察、微观腐蚀形貌以及穿孔失效原因分析。结果表明：井深相对较浅的500m处油管未发现穿孔等失效现象,井深1500m处管体单侧受流体冲刷腐蚀导致局部穿孔,同一侧内壁其他部位点蚀现象明显;同井深处螺纹接头端面半环区域腐蚀严重（与穿孔同侧）,表明1500m处管体存在一定倾斜度,流体的冲击腐蚀导致管体及螺纹接头端面单侧穿孔失效。     

减压塔底1#泵出口阀后偏心异径接头穿孔原因分析

针对某炼油厂减压塔底1#泵出口阀后偏心异径接头穿孔泄漏事故,采用化学分析、金相、扫描电镜、能谱等技术对该偏心异径接头的化学成分、金相组织、穿孔部位接头内壁腐蚀破坏状态进行了检验分析。结果表明,渣油中硫元素引起的高温腐蚀与渣油流体的冲刷是造成该偏心异径接头管壁腐蚀减薄、直至穿孔的主要原因。     

L80油管腐蚀穿孔原因

厄瓜多尔某井在生产作业中油管腐蚀穿孔,为了弄清油管穿孔原因,对穿孔油管宏观形貌、材料化学成分、金相组织等进行了分析,并采用扫描电子显微镜观察油管内壁腐蚀微观形貌,利用能谱仪分析内壁腐蚀产物。结果表明,油管腐蚀具有二氧化碳腐蚀的特征。井底CO2溶解于原油中的水形成碳酸容易造成内壁严重腐蚀,失效油管服役井段温度为CO2腐蚀速率较大的温度区间,原油中氯离子的存在对腐蚀起到催化促进作用。     

中原油田气举井油套管腐蚀因素分析

采用XRD,EPMA和硫酸盐还原菌（SRB）检测对中原油田气举井文13－127套管及文13－257井油管腐蚀产物及管材和两口井的水质进行分析,并试验了碳钢在含CO2介质中的腐蚀,研究结果表明,CO2及高矿化度产出水是气举井腐蚀的主要原因,油管丝扣处存在的缝隙,套管钢材中夹杂物的局部分布及流体冲刷是加剧油套管局部腐蚀穿孔破坏的另一原因,同时还探索了应用缓蚀剂防止气举井CO2腐蚀的可能性。     

某油田生产井J55油管腐蚀穿孔原因

通过宏观形貌观察、化学成分分析、水质分析、腐蚀产物分析和模拟腐蚀试验等方法,分析了某油田生产井J55油管腐蚀穿孔的原因。结果表明：该生产井内存在CO₂腐蚀,油管穿孔起源于油管外壁非金属夹杂物诱发的点蚀坑,井下高浓度Cl^-环境进一步促进点蚀的生长,最终使油管发生点蚀穿孔。     

南海某油田油管腐蚀失效原因分析

南海某油田油管多次发生腐蚀穿孔,本文通过失效部位宏观分析、微观分析、理化检验和腐蚀产物分析对腐蚀机理进行研究.结果表明,该油管物理化学性能均符合标准,腐蚀失效的主要原因是二氧化碳腐蚀,碳钢耐二氧化碳腐蚀差,建议更换含Cr管材.     

某井S13Cr特殊螺纹接头油管柱腐蚀原因

为了掌握S13Cr特殊螺纹接头油管的耐蚀性,对某井特殊螺纹接头S13Cr油管柱腐蚀状况进行了全面检查,并对不同井深位置油管柱取样进行解剖分析。从油管接头关键结构尺寸和表面精度、井深、腐蚀介质等方面对腐蚀的影响进行了分析,结果表明,不同井段油管腐蚀程度不同,油管特殊螺纹接头内倒角越小,表面精度越高,油管抗腐蚀性能越好。     

中原油田文23气田气井腐蚀原因分析

采用ＸＲＤ,ＸＰＳ和ＥＰＭＡ对中原油田文２３－１,２３－８气井油管腐蚀产物和管材进行分析,并试验了碳钢在ＣＯ２介质中的腐蚀,研究结果表明,天然气中的ＣＯ２及凝析水是气井腐蚀的主要原因,管材的非金属夹杂物（ＭｎＳ,Ａｌ２Ｏ３）含量超标,是加速油管在ＣＯ２环境中局部腐蚀穿孔破坏的一原因,还探索了应用缓蚀剂防止气井ＣＯ２腐蚀的可能性。     

渤海某油田L80油管腐蚀机理研究

目的研究渤海某油田L80油管腐蚀机理,对分析该油田油管腐蚀特点、确定油管腐蚀类型、证实井底腐蚀环境、评估油管腐蚀程度和推荐油管防腐材质具有重要意义。方法基于L80油管宏观腐蚀形貌观察做出的初步判断,首先进行材质分析,其次进行微观腐蚀形貌分析,然后进行腐蚀产物分析,再进行腐蚀程度分析,最后进行电化学试验。结果该L80油管理化性能及金相组织符合标准,其内外壁腐蚀行为不一致,外壁以均匀腐蚀为主且腐蚀轻微,内壁有一定程度局部腐蚀且腐蚀较严重。腐蚀产物主要含有Fe、S、O和C元素,主要成分为Fe1-xSx、Fe CO3和Fe_2O_3。其外壁点蚀坑深度在15~50μm之间,内壁点蚀坑深度在80~150μm之间,内壁微裂纹宽度在20~70μm之间。CO_2分压、H_2S分压、含水率和温度对L80油管腐蚀行为有重要影响。结论该油田井底CO_2和H_2S共存,L80油管发生了CO_2/H_2S共存的电化学腐蚀,但点蚀、应力腐蚀开裂(SCC)整体上比较轻微,且L80油管表现出良好的抗硫化物应力开裂(SSC)能力。根据研究结果,推荐现场可以继续使用L80油管。     

渤海油田井下管柱CO2腐蚀规律与防腐选材现状

随着渤海油田的快速发展,CO2腐蚀成为阻碍油气田开发的关键因素之一,由 CO2引起的油气井管材腐蚀破坏问题日益严峻,严重影响井下管柱的使用寿命,制约着渤海油田降本增效的发展目标。综述了CO2对井下管柱的腐蚀机理及影响因素,总结了渤海油田中油气产量较高区块的CO2腐蚀情况及防腐选材研究现状,针对性调研了绥中36-1、埕北等10个油田的生产井的CO2分压、温度分布及腐蚀情况,探讨了渤海油田水介质、pH值、CO2分压、温度对CO2腐蚀的影响规律。结果表明CO2分压小于0.023 MPa时,碳钢油管未发现严重腐蚀;当CO2分压超过0.2 MPa时,井下管柱腐蚀破坏率迅速增加, CO2分压为0.3 MPa时,碳钢油管腐蚀比例约为19.15%,这和理论研究一致。在渤海油田油气开发生产过程中,各种因素可能同时出现,并相互作用,加剧管材的 CO2腐蚀。合金元素 Cr能显著提高油套管的抗腐蚀性,低Cr钢具有良好的耐腐蚀性能和经济性,未来低Cr油套管在渤海油田的适应性评价需要开展进一步的研究。     

我国特殊螺纹接头油套管生产使用现状及需要注意的几个问题

随着钻井技术的进步,油套管的服役条件更加苛刻,按照API标准生产的油套管螺纹接头已经不能满足某些油气井的使用要求,因此特殊螺纹接头的应用范围不断扩大。我国开发特殊螺纹接头尚处于初级阶段。综述了我国特殊螺纹接头油套管的生产使用现状,指出了我国特殊螺纹接头使用和开发过程中需要解决的问题,并就特殊螺纹接头的开发提出了几点建议。     

AC-HVAF热喷涂非晶和金属陶瓷涂层在压裂液中的冲蚀行为

采用喷射冲蚀与电化学测试相结合方法,对AC-HVAF热喷涂非晶金属和金属陶瓷两种涂层在压裂工况下的冲蚀规律进行了研究,评价了腐蚀和冲蚀的交互作用,分析了耐蚀性和硬度在冲蚀时的主导作用,确定了冲蚀机理。结果表明,硬度决定材料的抗冲蚀性能,硬度高的WC涂层表现出更高的抗冲蚀能力。冲蚀过程中,纯机械冲刷引起的失重占主导作用。交互作用中,涂层由腐蚀引起的增量占比例则较高,提高涂层耐蚀性可以减少交互作用失重,进而提高其抗冲蚀性能。AC-HVAF涂层表面则呈现出脆性冲蚀特征,冲蚀时侧重于固体砂粒对表面的碰撞和切削剥蚀作用。涂层孔隙的降低和粘结相结合强度的提高是提高其在压裂液中抗冲蚀性能的关键。     

环境因素诱导入井管具的腐蚀

对于同一口油井来说,腐蚀介质基本一致,但是井下油井管各部位的腐蚀差异却较大,这主要是环境因素造成的.本文讨论环境因素引起的杂散电流腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀和应力腐蚀.这些腐蚀现象在油气田开发过程普遍存在.入井管具较多,因材质存在一定的差异,电位差较大的局部区域出现较严重的电偶腐蚀.在其连接处可能发生缝隙腐蚀,钻杆加厚过渡带的残余应力将诱发应力腐蚀.希望本文的讨论为油田开发的相关设计和决策提供一定的参考依据.     

TP-JC特殊螺纹接头的开发及应用

针对API EU外加厚螺纹接头存在的接头应力高、上扣控制困难、可修复性差等问题,研制出可保证气密性且成本低的TP-JC特殊螺纹接头油套管。对该产品的开发及应用情况进行了详细介绍,该产品通过了ISO 13679∶2002 CALⅡ(简化版)实物性能试验,抗螺纹黏结性能、密封完整性、结构完整性均达到了产品设计要求,并在油田完成了相应的下井及密封试验。     

超临界CO2环境13Cr材质腐蚀行为研究

目的：我国南海西部东方气田高温高压,气层温度高达141℃,CO2体积分数高达50%,CO2分压值高达27.9 MPa,井下CO2处于超临界状态,通过模拟井下环境腐蚀实验为该气田选择合适的井下防腐材质。方法室内模拟地层水离子组成与含量,利用高温高压 FCZ 磁力驱动反应釜,选取中国产和日本原产的13Cr钢在东方气田超临界CO2环境进行防腐实验研究,腐蚀前对两种不同产地的金属材料进行化学成分与金相组织对比,腐蚀后对实验样品进行微观观察。结果模拟实际气田井下超临界CO2条件实验结果表明,无论是液相还是气相状态,13Cr马氏体不锈钢均未发生点蚀现象,且均匀腐蚀速率低于0.0013 mm/a,腐蚀产物晶粒均匀,结构致密。结论证实了两种不同产地的13Cr钢在东方气田井下超临界状态下的耐蚀性能相当。考虑高压气井气体流速及地层出砂的影响,探讨了13Cr马氏体不锈钢在超临界 CO2气井中的使用条件,为减少流速与出砂对腐蚀产物膜的破坏,应在实际生产中合理限制产能以降低流速,采取必要的防砂措施减小对油管壁冲刷。     

碳钢在液/固双相管流中磨损腐蚀的电化学行为

利用自行研制的管流动态模拟试验装置，研究了碳钢在液／固双相流中的磨损腐蚀．结果表明：碳钢在含有5％河砂的双相流动3．5％NaCl溶液中。磨损腐蚀速度随流速的增加而显著增大。没有像单相流中出现磨损腐蚀速度显著降低的流速区段，其磨损腐蚀过程仍主要受阴极氧扩散控制．对碳钢施加阴极电流，由于抑制了腐蚀电化学因素，从而大幅度削弱了与流体力学因素间的协同效应，使碳钢的磨损腐蚀大大减轻。     

Slurry erosion-corrosion characteristics of squeeze cast aluminum alloy-aluminum borate composite

The slurry erosion-corrosion behavior of 19.5 vol.% Al₁₈B₄O₃₃ whisker reinforced AC4C Al composite in aqueous slurry containing 3.5 wt.% NaCl and 20 wt.% silica has been investigated using a jet-in-slit rig. Erosion-corrosion tests were performed with slurry having a jet velocity range 6.4 ms⁻¹ to 15.2 ms⁻¹ and at normal impact angle. The results indicated that the slurry erosion-corrosion characteristics were affected by the slurry velocity and material properties. At low slurry velocities, as compared to the unreinforced alloy, the erosion-corrosion resistance of the composite was improved because of increase in hardness as a result of whisker addition. However, steady-state erosion-corrosion rate was found to increase with the addition of whisker to the matrix alloy at high slurry velocities. The erosion-corrosion rates of materials in the saline slurry were much higher than those in the water slurry even though the corrosion components were very small. It is found that the synergistic factor for the materials reduced with increasing slurry velocity although the synergism between erosion and corrosion was greater at high slurry velocity. Localized corrosion occuring in the strain-hardened layer caused a decrease in the fracture strain of composite during erosion-corrosion. In the saline slurry, the material removal was enhanced through cracking of flakes and detaching of whisker induced by stress and corrosion.