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13Cr不锈钢腐蚀性能的研究

日期:2021-10-19 14:05
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摘要:13Cr不锈钢腐蚀性能研究 近年来,随着油气田开发环境越来越苛刻,普通材质的油套管已不能达到耐蚀性能的要求,比如常用的J55、N80、P110等。对此,有些油田开始选用上等耐蚀材料,因此,不锈油套管材料在油气田中的研究应用开始备受关注,其主要原因就在于它具有良好的耐腐蚀性能。13Cr不锈钢是一种耐蚀性相对较高的石油管材,其主要是靠添加12~14%(质量分数)的Cr来提高材料的CO2腐蚀抗力,并在较为苛刻的腐蚀环境下有着较强的耐腐蚀性能,因而被各大气油田所使用。13Cr不锈钢在腐蚀环境下的腐蚀行为研究一直是国内外研究的一个热点。影响13Cr不锈钢腐蚀行为的因素主要有温度、CO2分压、流速、Cl-浓度等。研究发现,13Cr不锈钢表面所形成腐蚀产物膜薄而致密,保护性较强,材料的腐蚀速率较小,但仍随温度的升高而增大;CO2分压的升高可导致材料腐蚀速率的提高;介质流速增大,材料的腐蚀速率随之增大;超级13Cr不锈钢的均匀腐蚀速率与Cl-浓度有很大关系,Cl-浓度增大其均匀腐蚀速率有下降的趋势。

13Cr不锈钢腐蚀性能研究

     近年来,随着油气田开发环境越来越苛刻,普通材质的油套管已不能达到耐蚀性能的要求,比如常用的J55N80P110等。对此,有些油田开始选用上等耐蚀材料,因此,不锈油套管材料在油气田中的研究应用开始备受关注,其主要原因就在于它具有良好的耐腐蚀性能。13Cr不锈钢是一种耐蚀性相对较高的石油管材,其主要是靠添加1214%(质量分数)的Cr来提高材料的CO2腐蚀抗力,并在较为苛刻的腐蚀环境下有着较强的耐腐蚀性能,因而被各大气油田所使用。13Cr不锈钢在腐13Cr不锈钢腐蚀性能研究蚀环境下的腐蚀行为研究一直是国内外研究的一个热点。影响13Cr不锈钢腐蚀行为的因素主要有温度、CO2分压、流速、Cl-浓度等。研究发现,13Cr不锈钢表面所形成腐蚀产物膜薄而致密,保护性较强,材料的腐蚀速率较小,但仍随温度的升高而增大;CO2分压的升高可导致材料腐蚀速率的提高;介质流速增大,材料的腐蚀速率随之增大;超级13Cr不锈钢的均匀腐蚀速率与Cl-浓度有很大关系,Cl-浓度增大其均匀腐蚀速率有下降的趋势。

    针对13Cr不锈钢油套管材料在油田各种环境下所面临的腐蚀问题,先容了其腐蚀性能研究现状,分析了在高温高压环境及酸化环境下的腐蚀行为,简要说明了13Cr不锈钢几种常见的局部腐蚀类型13Cr不锈钢腐蚀性能研究,并提出了今后13Cr不锈钢及其腐蚀行为研究的重要方向,以期为油田油套管选材提供重要参考。对13Cr不锈钢研究今后应侧重以下几个方面:

    目前13Cr不锈钢在国内已基本实现了国产化,但在实际应用中还存在许多不足或缺陷,国内制造商或研发机构应进一步加强管材成分和结构设计、生产工艺优化等。

    应对13Cr不锈钢开展**系统研究。如腐蚀类型包括常温均匀腐蚀、高温高压腐蚀、集中典型局部腐蚀等,腐蚀介质应有水溶液、含CO2油气井地层水、含H2S地层水,油田注水、酸化体系等,腐蚀性组分应有CO2CO2/H2SO2/H2O、各种加入缓蚀剂的强(混)酸等。

目前对13Cr不锈钢腐蚀机理的研究还不够,还有许多工作可做,如不同腐蚀环境下的均匀腐蚀和局部腐蚀机理、腐蚀产物膜的防护机制和不同条件下发生点蚀临界条件等。

 

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