冯桓榰
,
邢希金
,
谢仁军
,
何松
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.011
目的：研究超级13Cr 钢在高CO2分压条件下的腐蚀行为并评价其耐腐蚀能力，为存在类似工况的气田选材提供参考。方法模拟东方气田腐蚀环境（141℃，CO2分压27.9 MPa），通过高温高压腐蚀挂片实验和电化学实验对超级13Cr开展腐蚀行为研究。结果在东方气田高CO2分压腐蚀环境下，挂片腐蚀试验表明，超级13Cr的腐蚀形式为全面腐蚀，其均匀腐蚀速率为3×10-3 mm/a；电化学分析表明，13Cr不锈钢的自腐蚀电位（-0.785 V）和点蚀电位（-0.301 V）较超级13Cr不锈钢的（-0.580 V，-0.139 V）有明显负移，而自腐蚀电流密度和维钝电流密度明显更大。结论高CO2分压条件下，超级13Cr可满足气田油套管使用要求，超级13Cr不锈钢的耐蚀性能和抗点蚀敏感性均强于13Cr不锈钢。
关键词:
高CO2分压
,
超级13Cr
,
油套管
,
东方气田
,
腐蚀行为
邢希金
,
谢仁军
,
马岩
,
刘书杰
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.012
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。
关键词:
南海西部
,
东方气田
,
超临界CO2
,
13Cr
,
马氏体不锈钢
,
腐蚀行为
李斌
,
邢希金
,
张鑫
,
李明阳
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.037
目的 研究在H2S/CO2酸性环境中,不同溶解氧浓度对低合金管材点蚀形成和发展的影响.方法 通过模拟酸性油田环境,利用高温高压设备及常温常压设备来进行腐蚀失重试验,测试出腐蚀速率,并通过扫描电镜对腐蚀产物的形貌及点蚀坑的形貌尺寸进行分析.结果 溶解氧对腐蚀产物的影响较明显,对腐蚀产物膜的破坏较大.溶解氧存在时,腐蚀产物在基体的覆盖量减少,产物膜的厚度减小,实验表面都出现不同尺寸的点蚀坑.溶解氧分压在0.1 MPa时,点蚀现象较明显,L245NCS表面点蚀坑的直径约为0.4 mm,而L290试样表面点蚀坑的直径约为0.25 mm.结论 在H2S/CO2共存的腐蚀环境中,溶解氧的加入使碳钢更容易发生点蚀.随溶解氧浓度的增加,碳钢的均匀腐蚀速率增加明显,同时,溶解氧浓度越高,腐蚀产物在基体上的覆盖越少.加上溶解氧本身氧化能力较高的原因,使得腐蚀电位容易达到点蚀电位临界值,造成点蚀的形成.点蚀一旦形成就与周围致密层保护区域形成“小阳极-大阴极”加速腐蚀体系,形成较深的点蚀坑.
关键词:
碳钢
,
H2S-CO2-Cl-腐蚀体系
,
点蚀
,
均匀腐蚀
,
溶解氧
,
产物膜
