耐热型非交联聚乙烯在高矿化度盐水中的适用性研究

为了探究耐热型非交联聚乙烯（PE?RT）在80、85、90 ℃盐水中的适用性,开展了模拟工况下的浸泡实验,并通过万能拉伸试验机和红外光谱仪（FTIR）等对浸泡前后PE-RT的吸水率、拉伸强度、断裂伸长率及分子结构进行了表征。结果发现,浸泡后的PE?RT虽然会发生吸水增重现象,但最大吸水率约为0.65 %,远小于ISO 23962-1标准规定范围;浸泡28 d后,PE?RT的拉伸强度变化率在-15 %~-9 %之间,断裂伸长率变化率在-30 %~-24 %之间,符合ISO 23962?1标准规定;当浸泡温度为90 ℃时,PE?RT发生氧化和断链现象,因此推荐该材料在85 ℃及以下的盐水介质中应用。     

硫酸盐还原菌作用下Cl~-浓度对20号钢在高矿化度油田卤水中腐蚀行为的影响

采用腐蚀挂片和电化学试验研究了20号钢在不同Cl-浓度的高矿化度溶液中的腐蚀行为。结果表明,20号钢在高矿化度条件下不利于硫酸盐还原菌(SRB)的繁殖,在高浓度盐溶液中微生物腐蚀倾向低,钢的表面未产生微生物膜,以全面腐蚀为主。在低浓度的盐溶液中发生微生物腐蚀倾向大,且能形成不连续的、分布不均匀的微生物膜。     

高温高压喷射条件下X70管线钢的CO2腐蚀形貌

利用自主研发的高温高压环路喷射装置并结合流体动力学模拟计算,研究了高温高压CO₂环境流体喷射条件下X70钢的腐蚀产物微观形貌、基体表面三维形貌、腐蚀减薄量及其统计规律,并探讨了与流体状态之间的关系.结果表明,高温高压流体喷射条件下,不同流态区域内流体传质速率和壁面切应力的差异是造成X70钢腐蚀产物、基体表面三维形貌及腐蚀减薄量差异的主要原因.按照层流区→壁面喷射区→过渡区的顺序,流体壁面切应力逐渐增加,不断减薄腐蚀产物膜直至其脱落,造成传质过程阻力减小,传质速率增大,腐蚀过程不断加剧.因此,按照层流区→壁面喷射区→过渡区的顺序,X70钢表面腐蚀产物膜由完整致密向疏松多孔变化,基体表面三维形貌呈现平坦→陡峭→非常陡峭的特征,三维表面高度偏差和均方根偏差、腐蚀减薄量平均值和标准差均呈现逐渐增大的趋势.在高温高压流体喷射条件下,X70钢的CO₂腐蚀速率与壁面切应力之间较好地满足指数关系.      

高流速、高盐、高CO2湿气条件下X60管线钢顶部的腐蚀行为

为明确X60管线钢在高流速、高含盐、高含CO2湿气条件下的顶部腐蚀行为和规律,采用高速湿气环路系统对X60管线钢进行湿气顶部腐蚀模拟评价试验.通过腐蚀前后试样的失重量评估X60管线钢湿气顶部腐蚀的情况,并采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及X射线衍射仪(XRD)等测试分析手段,研究了不同含水率和不同Cl-浓度对X60管线钢湿气顶部腐蚀行为的影响.结果表明:在1 MPa CO2、气体流速10 m/s、Cl-含量分别为130 000,170 150 mg/L,含水率分别为0.03％和0.05％的工况下,X60管线钢试样表面均有结晶盐粒分布,即在较长服役周期下存在结垢风险.在Cl-含量为130 000 mg/L时,高含水率能促进X60管线钢的腐蚀;当Cl-含量增至170 150 mg/L时,含水率的升高反而抑制X60管线钢的顶部腐蚀.     

316L奥氏体不锈钢在不同电位下的点蚀和再钝化行为研究

目的研究外加电位对316L奥氏体不锈钢点蚀和再钝化行为的影响。方法采用循环极化、恒电位极化,电化学阻抗谱(EIS)等多种电化学测试方法,研究了系列电位与混合电位对316L奥氏体不锈钢点蚀敏感性的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)观察分析钝化膜点蚀形貌和元素含量。结果在60℃的饱和CO_2的10 g/L NaCl溶液中,316L奥氏体不锈钢的钝化区间为-0.394～0.168 V,但电位在-0.100～0.168V之间,即亚稳态点蚀区时,电流出现一定的波动。在钝化区极化时,316L奥氏体不锈钢的稳态电流密度非常低,随外加电位的升高而略有增加,极化后试样表面无点蚀;在亚稳态点蚀区,极化的电流密度较高,极化后,试样表面出现明显的点蚀坑;混合区极化时,电位从0.1 V转换到-0.1 V时,电流密度急剧下降,并稳定在一个较低的电流值。XPS结果表明,在钝化区电位极化后,Cr、Mo元素含量有所升高,而Fe元素发生了选择性溶解。结论 Cr、Mo元素是耐蚀性元素,其氧化物或氢氧化物的存在可促进钝化膜的局部修复,因此电位转换到低电位后,试样表面发生再钝化现象,钝化膜的稳定性增强,材料的耐蚀能力提高。     

高矿化度油田卤水中pH值对20碳钢在硫酸盐还原菌作用下腐蚀行为的影响

目前对含硫酸盐还原菌(SRB)高矿化度下油气田卤水的腐蚀行为报道较少.采用挂片腐蚀试验和电化学试验法研究了20碳钢在含硫酸盐还原菌的不同pH值高矿化度油田卤水中的腐蚀规律,采用扫描电镜观察试样形貌.结果表明:20碳钢在pH值为5.5的含SRB腐蚀液中的腐蚀较pH值为7.5时严重,是不含SRB腐蚀液中的6倍多;pH值为7.5时,20碳钢表面微生物膜较厚,碳钢的腐蚀速率有所下降,致密的SRB生物膜的形成对溶液中Cl-的迁移起到了阻碍作用,碳钢的腐蚀得到了一定的抑制.     

含H_2S高含盐油气田用SFA2205双相不锈钢焊接国际标准概述

在基于国内外双相不锈钢焊接研究的基础上,结合国外标准和国际石油公司的标准规范,明确了双相不锈钢SFA2205在含H2S油气田中的适用范围,探讨了焊接关键参数对于双相不锈钢SFA2205焊接接头性能的影响,规定了相关性能试验的检测要求和指标,建立了酸性高含盐(p(H2S)≥0.3 k Pa,总含盐量(质量分数)超过1%和/或Cl-含量(体积分数)大于0.6%)工况下双相不锈钢SFA2205焊接指南,切实保证双相不锈钢SFA2205焊接接头的力学性能和抗腐蚀开裂性能,为含H2S高含盐油气田用双相不锈钢SFA2205焊接提供参考和依据。     

海外油田用X52NS/825冶金复合钢管的开发及性能研究

分析复合钢管成型工艺的优缺点,针对原油含有腐蚀性介质的特点,以国产X52NS/825轧制复合板通过JCO成型以及PAW+SAW+GTAW组合焊接工艺开发出X52NS/825冶金复合钢管。对X52NS/825复合钢管管体和焊缝的化学成分、拉伸性能、冲击性能、硬度和基材的抗HIC和SSC性能,以及覆层的耐点蚀和晶间腐蚀性能进行检测。结果显示:X52NS/825复合钢管的各项性能远优于技术标准要求,具有较好的力学性能和耐腐蚀性能,可用于高含硫含盐的油田地面管道。     

高温高压条件下流速对X70钢CO2冲刷腐蚀行为的影响

目的 研究X70管线钢在高温高压CO2饱和溶液中不同流速下的冲刷腐蚀行为。方法 通过流体动力学模拟的方法,获得不同喷射流速下壁面切应力的变化规律。采用喷射冲击试验装置,利用扫描电镜、表面形貌测试仪、维氏硬度仪等设备和失重测量方法,分析喷射速度对X70管线钢CO2冲刷腐蚀行为的影响。结果 随着喷射流速Uexit的增大,试样表面的壁面切应力和壁面压应力逐渐增大。随距喷射中心距离(径向距离)的增大,壁面切应力先增大后减小,壁面压应力急剧减小。在低流速(Uexit≤10 m/s)情况下,最大壁面切应力所对应的特征攻角大约为23°;当流速Uexit≥20 m/s时,特征攻角迅速增至45°左右,且变化很小。试样表面形貌表现出明显的三个区域:停滞区、过渡区、壁面喷射区,且在低流速下,三个区域划分更为明显。在20 m/s喷射速度下,壁面切应力呈现中心轴对称变化,为“M”形状,试样表面的冲蚀轮廓(冲蚀深度)呈现中心对称的“W”形状变化,大约在距中心滞点4 mm左右,即最大壁面切应力附近出现最大冲蚀深度,约55 μm。试样表面硬度随径向距离的增大而减小,中心停滞区硬度高达340HV10。喷射流速从10 m/s增加到40 m/s时,冲蚀速率由11.86 mm/a增加到32.97 mm/a。结论 X70管线钢的典型形貌特征与喷射流体的壁面切应力大小和CO2腐蚀有关,最大壁面切应力处产生的冲蚀最为严重,冲蚀速率(Rcorr)与喷射流体的流速呈现线性关系,即Rcorr=4.861+0.714×Uexit。     

高硫高盐油田用825复合钢管焊接国际标准探讨

基于国内外825合金焊接研究的基础,结合国际标准和国际石油公司的技术规范,明确了825合金的适用范围,探讨了焊接关键参数对825复合钢管焊接接头性能的影响,规定了相关性能试验的检测要求和指标,建立了825复合钢管焊接指南,切实保证了825复合钢管焊接接头的力学性能和抗腐蚀开裂性能,为高硫高盐油田用825复合钢管焊接提供参考和依据。