罗家寨气田油管的腐蚀行为及防护方法研究

摘要

模拟罗家寨气田高酸性腐蚀环境，利用高压釜研究了N80SS油管钢的高温高压腐蚀行为和应力腐蚀行为以及其和井下工具材质偶接时的电偶腐蚀行为。利用SEM、EDS和XRD研究了N80SS油管钢腐蚀产物膜的形貌特征和化学组成。评价了用以控制油管腐蚀的Zn-Cr-Al涂镀层、加注缓蚀剂和不锈钢内衬等防护措施以及控制电偶腐蚀的防护措施—阴极表面涂层。最后综合考虑气田的开发成本和效益，为罗家寨气田提出了选材建议。 研究结果表明：(1)在动态气相条件下，所研究材质的腐蚀速率都高于其在静态液相条件下的腐蚀速率。(2)随着CO2/H2S分压比的增加，N80SS的腐蚀速率增大。(3)CO2和H2S共存腐蚀环境下，N80SS油管钢的腐蚀产物膜为FeS。这种FeS膜比其在CO2腐蚀环境下生成的FeCO3膜结构致密，对基体有保护作用，使得N80SS油管钢的腐蚀速率下降。(4)在相同的条件下，N80SS与Inconel718相互偶接时具有最高的腐蚀速率，与HP13Cr相互偶接时次之，与AISI4140相互偶接时腐蚀速率最低。(5)在所研究的温度范围内，N80SS钢的腐蚀速率表现出先增大后减小的规律，在90℃时达到最大。(6)随着介质中CO2分压的增加，N80SS钢的腐蚀速率呈增大的趋势。(7)随着介质中H2S分压的增加，N80SS钢的腐蚀速率呈先增大后减小的趋势。(8)Zn-Cr-Al涂镀层、某种酸性气田用缓蚀剂和不锈钢内衬材料316L和304可减缓H28/CO2腐蚀程度。(9)提出控制电偶腐蚀的一种新办法—阴极涂覆法和某种酸性气田用电偶腐蚀缓蚀剂可以起到减轻电偶腐蚀的作用。(10)N80SS具有良好的抗SSC和抗HIC性能。但其腐蚀速率较高，需要配合采用其他防护措施才能保证正常使用。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

第二章 罗家寨气田典型油管高温高压腐蚀行为研究

第三章 罗家寨气田典型油管应力腐蚀行为研究

第四章 罗家寨气田典型油管电偶腐蚀行为研究

第五章 罗家寨气田典型油管在模拟腐蚀环境中的腐蚀规律和腐蚀机理研究

第六章 罗家寨气田典型油管腐蚀防护措施评价

第七章 总结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文