林海
,
许杰
,
范白涛
,
张羽臣
,
王桂萍
,
霍宏博
,
殷启帅
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.014
目的：研究L80钢在CO2/H2S环境中的力学特性。方法利用微机控制慢应变速率拉伸试验机，对特定腐蚀条件下的L80钢试样进行拉伸实验，分析各因素对L80钢力学特性的影响变化规律。结果在CO2/H2S环境中，随着含水率的增加，L80钢的屈服强度、抗拉强度、延伸率均下降，L80钢拉伸曲线出现劣化。随预拉应力的增大，L80钢的屈服强度变化不明显，而抗拉强度和延伸率降低，当预拉应力超过0.8σs时，L80钢的腐蚀速率显著增加，表现出较强的应力腐蚀敏感性；随着H2S分压的增加， L80钢的力学性能发生劣化，表现出氢脆敏感性，而受CO2分压的影响不明显；温度升高导致L80钢的拉伸曲线出现了轻度劣化，延伸率和屈服区宽度小幅降低，但抗拉强度变化不大。结论 L80钢在CO2/H2S环境中的力学特性受温度、CO2分压影响程度小。含水率和预拉应力的增大降低了L80钢的力学韧性，预拉应力的存在使L80腐蚀速率加快，缩短了耐腐蚀寿命。L80钢的力学性能对于H2S分压较对CO2分压更为敏感，试样的断裂是机械拉力和应力腐蚀共同作用的结果。
关键词:
L80钢
,
CO2腐蚀
,
H2S腐蚀
,
力学特性
,
腐蚀速率
,
应力腐蚀
林海
,
许杰
,
幸雪松
,
范白涛
,
杨进
,
王晓鹏
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.013
目的：研究L80油管在CO2/H2S环境中的腐蚀行为。方法利用扫描电镜（SEM）、EDAX能谱分析L80油管内壁腐蚀产物形貌特征和化学组成，采用高温高压反应釜，以实际油水分离的水样为腐蚀介质进行模拟实验，研究原油含水率、CO2/H2S 分压和温度对 L80油管腐蚀速率的影响规律。结果在CO2/H2S环境中，L80油管内壁呈现明显的局部腐蚀特征，部分表面点蚀坑深度超过100μm，形成FeS、FeCO3等腐蚀产物。随着含水率的增加，L80油管腐蚀速率逐渐增大，含水率为30%时的腐蚀速率为0.0377 mm/a，含水率为100%时的腐蚀速率为0.0952 mm/a。CO2分压不变时，随着 H2S分压的增加，L80钢的腐蚀速率增大，H2S分压为0.04 MPa时的腐蚀速率为0.0377 mm/a，H2S分压为0.3 MPa时的腐蚀速率为0.0952 mm/a；H2S分压不变时，随着CO2分压的增大，L80钢腐蚀速率变化不明显且腐蚀速率较小。随着温度的升高，腐蚀速率先以较大幅度增大，再以较小幅度减小，从40℃增加至100℃时，腐蚀速率由0.0083 mm/a升至0.1264 mm/a，100℃左右时的腐蚀速率最大，120℃对应的腐蚀速率为0.106 mm/a。结论 L80油管在CO2/H2S环境中以均匀腐蚀和局部点蚀为主。L80油管腐蚀速率对H2S分压比CO2分压更敏感，CO2分压增大促使具有良好保护性的FeCO3保护膜的形成，降低了腐蚀速率。温度升高至一定范围，导致碳酸盐等难溶性盐溶解度降低，并覆盖在钢表面形成保护层，从而使腐蚀速率下降。
关键词:
L80油管钢
,
CO2/H2S腐蚀
,
腐蚀产物
,
腐蚀速率
,
腐蚀形貌
,
影响因素
林海
,
许杰
,
范白涛
,
闫伟
,
袁伟伟
,
韩耀图
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.015
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。
关键词:
渤海
,
CO2腐蚀
,
腐蚀机理
,
影响因素
,
腐蚀规律
,
耐腐蚀性
