5Cr油套管钢在含Cl^(-)的CO_(2)环境中的腐蚀特性研究

目的掌握油气井生产中CO_(2)腐蚀对油套管的影响规律,研究兼顾耐蚀性和经济性的5Cr油套管材料在含Cl^(-)的CO_(2)环境中不同时间下的腐蚀演变规律。方法采用XRD、XPS、SEM和EDS等技术分析5Cr油套管钢在不同时间下腐蚀产物膜的演变情况,利用丝束电极(WBE)和阻抗测试(EIS)技术对其腐蚀电化学行为进行研究。结果5Cr油套管钢腐蚀后期的平均腐蚀速率约为初期的1/2,在腐蚀14 d后,腐蚀产物膜中的Cr富集大于30%,Cr、Fe质量比达到较高水平,约为基体的15倍。随着腐蚀的进行,电荷传递电阻和产物膜覆盖引起的电阻增大,电化学反应阻力增大。在腐蚀前期具有局部不均匀性,随着腐蚀的进行,电极腐蚀电位有负移现象,最终分布区间为−0.59~−0.61 V,电极表面阳极电流区域大幅减少。结论在腐蚀时间延长的条件下,5Cr油套管钢腐蚀产物膜的致密性增加,电荷传递电阻呈变大趋势。在产物膜下的5Cr油套管钢区域,电流发生由阴极向阳极极性转变的现象,产物膜存在的孔隙使5Cr油套管钢基体金属被腐蚀,从而导致阳极电流的出现。表面局部腐蚀电位阳极区的形成和扩展使其有产生点蚀的倾向,但腐蚀产物逐渐沉积在点蚀坑内壁,形成了Cr富集的保护性表面层,原发生点蚀区域由原阳极活性点位转变为阴极区,对其发展起到了抑制作用。

温度对管线钢在SRB/CO_(2)环境中的腐蚀影响

通过研究在硫酸盐还原菌(SRB)/饱和CO_(2)环境中X65管线钢的腐蚀特征,探究温度对其腐蚀性能的影响。在20℃、40℃、60℃三种温度下对X65管线钢进行浸泡试验和电化学测试,通过16S rRNA基因测序分析高温下溶液中SRB的变化,并观察腐蚀后的表面形貌和点蚀坑特征。结果表明:随着温度升高,SRB代谢加快,高温下嗜热的SRB优先选择生长繁殖并且协同其他产生S^(2-)的嗜热菌加速了S^(2-)的生成,促进S从氧化态向还原态转变,并沉积在腐蚀产物中。40℃时,SRB数量最多,点蚀速率最大,这与SRB在试样表面的吸附有关。在SRB群落吸附区域,试样表面的还原作用增强,局部阴极反应加速,蚀孔产生。60℃时,均匀腐蚀速率最大,此时离子传质加快、嗜热SRB菌属大量繁殖,微生物与CO_(2)共同作用造成严重的均匀腐蚀。

3Cr钢在含O_(2)的CO_(2)环境中的腐蚀行为研究

通过浸泡试验和电化学测试,研究溶解氧对3Cr钢CO_(2)腐蚀行为的影响。采用SEM、EDS、XRD及XPS技术对腐蚀产物膜进行表征和分析。结果表明,在不含氧环境中,3Cr钢腐蚀产物膜较为致密,主要由FeCO_(3)及非晶态的Cr(OH)_(3)和Cr_(2)O_(3)组成,而在含氧环境中,溶解氧会影响腐蚀产物膜,产物膜疏松多孔,由Fe_(2)O_(3)、Fe_(3)O_(4)、CaCO_(3)组成,为局部腐蚀的发生创造条件。在含氧环境中,Fe(OH)_(3)和Cr(OH)_(3)在基体表面竞争沉积,造成Cr元素分布不均匀,导致点蚀发生。由于局部区域保护性的差异,基体表面形成了小阳极大阴极的腐蚀电偶对,点蚀速率增大。电化学测试表明,3Cr钢在两种气氛中的腐蚀均受阴极反应控制,溶解氧作为去极化剂,阴极反应为吸氧反应。溶解氧的存在增大了阴极传质速率和自腐蚀电流密度,促进了阴极反应的进行,加速了阳极的溶解,同时降低了产物膜电阻和电荷传递电阻,提高了腐蚀速率。

高熵合金吸波材料的研究进展

随着吸波材料在军事隐身技术中的应用与发展,对其性能提出了更高的要求,开发符合“薄、轻、宽、强”且环境适应性强的吸波材料成为当前研究的热点。高熵合金独特的多主元、高浓度成分组成使之具有成为吸波材料的天然优势,其优异的软磁性、耐腐蚀性、抗氧化性等综合性能为发展新型吸波材料提供了研究基础。高熵合金吸波材料可以通过主元种类和浓度调节,微量元素添加以及与其他材料复合等多种调控方法来提高吸波性能。综述高熵合金吸波材料的研究进展,从材料的制备方法出发,对其吸波性能的影响因素进行详细的讨论,最后对高熵合金吸波材料的未来研究方向作出展望。

温度对P110钢CO_2腐蚀行为的影响

在模拟油田实际腐蚀环境中研究了温度对P110钢CO2 腐蚀行为的影响.用SEM、XRD等分析了在不同温度条件下材料表面腐蚀产物膜的形貌以及对腐蚀速率和腐蚀形态的影响.结果表明,4 0℃时表层腐蚀产物类似于疏松的土壤,少且很松散地附着在材料表面,成份主要是溶液中沉积的KCl.90℃时腐蚀产物主要是钙铁镁的碳酸盐和少量的KCl和Fe2 O3 ,腐蚀产物呈颗粒状,较致密但是膜层中含有大量的孔洞.14 0℃时,试样表层腐蚀产物呈致密的粘土形貌、下层腐蚀产物仍是颗粒状,产物层致密,成份主要是FeCO3 和KCl.不同温度下不同的腐蚀产物形貌造成随温度升高。

CO_2腐蚀的产物膜及膜中物质交换通道的形成

用SEM分析CO2 腐蚀过程中腐蚀产物膜及膜中物质交换通道的形成。在CO2 腐蚀过程中形成的腐蚀产物FeCO3 膜分为结构和成分各不相同的三层 ,且膜内有众多通道 ,造成腐蚀介质穿透膜进入金属表面腐蚀金属 宏观和微观通道形成的原因包括膜形成过程中的缺陷、膜在腐蚀介质中的溶解、应力造成的腐蚀产物膜的破裂等 ,正是由于膜中大量通道的存在造成材料严重的局部腐蚀。

X52钢的CO_2腐蚀行为

通过扫描电镜观察及X射线衍射分析 ,研究X5 2钢在模拟输送管腐蚀环境条件下的腐蚀行为 .结果表明 ,X5 2钢的平均腐蚀速率为 0 6 2 89mm/a ,其表面形成三层形貌及成分各异的腐蚀产物 ,三层膜中主要的腐蚀产物均是FeCO3 和Fe2 O3,宏观腐蚀形态基本为均匀腐蚀 。

流速对P110钢腐蚀行为的影响

在模拟腐蚀环境中研究流速对P110钢CO2腐蚀行为的影响,并用SEM技术分析在不同流速条件下材料表面腐蚀产物膜的厚度和形貌的变化。结果表明:随流速增大,P110钢的平均腐蚀速率在1.5m/s时达到峰值。流速增大有利于腐蚀性组元的物质和电荷传递促进腐蚀,但是也会引起腐蚀产物膜形貌和结构的变化,从而对物质和电荷传递过程构成阻碍。

油田CO_2腐蚀环境中的选材评价

对在某油田使用的三种材料J55、N80、P1 1 0进行评价和筛选 .三种材料平均腐蚀速率为P1 1 0 >N80 >J55.其中 ,N80和P1 1 0试样表面出现了严重的局部腐蚀 .

石油天然气工业中CO_2腐蚀的研究进展

介绍了石油天然气工业中CO_2腐蚀方面的研究进展,其中包括CO_2的腐蚀机制、腐蚀速率计算公式、影响腐蚀的各种因素及腐蚀控制手段,重点介绍了影响腐蚀速率的各种因素。

不同Cl^(-)浓度下SRB对抗微生物腐蚀管材性能的影响

针对油田复杂环境下管材发生腐蚀失效问题,采用SEM、EDS及XRD对试样在不同Cl^(-)浓度下(0 g/L、20 g/L、40 g/L、80 g/L和120 g/L)腐蚀后的表面形貌、腐蚀产物的成分及物相组成进行分析,通过电化学测试,研究了不同Cl^(-)浓度下SRB对抗微生物腐蚀管材性能的影响。结果发现,Cl^(-)浓度为20 g/L时最适宜SRB生长,但此时SRB对抗微生物腐蚀管材的腐蚀性最小,此后随着Cl^(-)浓度升高,生物膜减少,腐蚀速率增大;当Cl^(-)浓度分别为0 g/L、20 g/L时,在腐蚀产物中检测出FeS和Fe_(3)(PO_(4))_(2),且腐蚀均受阴极反应控制。因此,在不同Cl^(-)浓度下,SRB对抗微生物腐蚀管材性能的影响与试样表面形成的生物膜有关,随着Cl^(-)浓度的增加,SRB对抗微生物腐蚀管材腐蚀作用减小。

某井油管腐蚀原因分析

对某井油管检查发现,管体内外壁均有不同程度的腐蚀,但是在某些井段腐蚀最严重。对油管管体的化学成分分析、金相显微组织检测和SEM,EDS及XRD的分析结果表明:管体具有正常的化学成分和金相组织,腐蚀坑底部有大量的腐蚀产物堆积,Cl-在腐蚀产物层下富集。油管内壁产物为FeCO3,MgFe(CO3)2,FeO(OH),Mg3Ca(CO3)4和Fe3O4,外壁产物主要有FeCO3,MgFe(CO3)2,CaCO3和FeO(OH)。表明该井油管内壁腐蚀原因为CO2腐蚀,内壁腐蚀穿孔后,腐蚀性的介质和气体由此进入套管和油管的环空造成油管外壁CO2腐蚀。井深3279m处油管处于CO2腐蚀速率最大的温度区间,腐蚀最严重。Cl-的富集是诱发局部腐蚀的主要原因。

N80钢的CO_2腐蚀行为试验研究

我国中西部的油田，大多面临严重的CO2腐蚀危害。为更清楚了解油管套管常用的N80钢在现场条件下腐蚀形貌、腐蚀速率等腐蚀行为，为油田选材提供依据，进行了模拟现场环境的腐蚀试验研究。研究结果表明，在温度为92℃、介质流速为12m/s、CO2分压为29648kPa、总矿化度为346g/L的水介质中，N80钢的平均腐蚀速率为08224mm/a，按NACE RP—0775—91标准属于极严重腐蚀；腐蚀试样表面除了存在大面积凹陷外，还有较深的腐蚀坑；金属表面腐蚀产物分为三层，各层形态和成分不同，但都不很致密；腐蚀产物主要是碳酸的复盐和Fe3C。

影响碳钢CO_2腐蚀速率因素的研究

采用某油田现场腐蚀工况环境 ,选择石油油管最常用材料J5 5钢 ,进行温度、CO2 分压、试验时间等影响因素的研究。结果发现 ,在 90℃ ,2 .5MPa时 ,试样的平均腐蚀速率最低 。

W对烧结NdFeB磁体的显微组织和磁性能的影响

主要研究了在烧结ＮｄＦｅＢ磁体的晶界添加Ｗ对显微组织和磁性能的影响。实验结果表明，随Ｗ添加量的增大，晶粒逐渐细化，剩磁稍有下降，而矫顽力逐渐升高。在含Ｗ为１％ｗｔ时，矫顽力达到峰值。扫描电镜的观察显示，加Ｗ磁体中在晶界区生成许多杆状相。能谱和Ｘ射线衍射分析均表明此相为ＷＦｅＢ化合物。

时效对NdFeB烧结磁体的矫顽力和显微组织的影响

本文主要研究了时效对ＮｄＦｅＢ烧结磁体的矫顽力和显微组织的影响。结果表明，６００℃左右的时效可显著提高烧结ＮｄＦｅＢ磁体的矫顽力。原因在于：①时效使主相晶界平直、规整，从而使反磁化畴难以形核。②晶界中的微粒相数量增多，强化了对晶界的钉扎。正是这两种因素的共同作用使得时效后磁体的矫顽力提高了。

添加Cr对碳钢在CO_2水溶液中耐蚀性的影响

通过模拟油田腐蚀环境的试验研究 ,发现在普通APISPECN80钢中添加少量Cr不仅可大大降低在CO2 腐蚀环境中材料的平均腐蚀速率 ,而且抑制了局部腐蚀的发生。SEM分析表明含Cr钢表面形成的腐蚀产物的结构和成分与N80钢相差很大 ,腐蚀形貌也有本质区别。含Cr钢试样表面形成的Cr(OH) 3 膜稳定性好 ,而且表面膜中Cr含量高达 14 %(质量分数 ) ,这种膜对腐蚀介质具有良好的屏蔽作用 。

温度对油套管用钢腐蚀速率的影响

通过模拟塔里木油田现场环境进行腐蚀试验,研究井下不同井段腐蚀环境下KO110和3Cr110油套管用钢的腐蚀形态以及腐蚀速率,确定表面腐蚀产物的成分.结果表明:在90℃附近两种材料出现腐蚀速率的最大值,KO110为9.9437mm/a,3Cr110为5.9734mm/a;3Cr110在低温下(90℃以下)的腐蚀速率远小于KO110,在90℃以上与KO110的腐蚀速率相当,甚至要高于KO110;KO110局部腐蚀相当严重,3Cr110表现出了良好的抗局部腐蚀性能,在整个温度区间,局部腐蚀很轻微.

模拟某气田腐蚀环境的油管内涂层评价

对欲在某气田使用的一种油管内涂层，模拟了其油田现场腐蚀工矿环境，并进行高温高压评价。试验发现，在２０天以后涂层表面已开始出现细小裂纹。试验结束时，涂层由黄褐色变成深褐色，表面横条状裂纹非常明显，手指触压即可使涂层剥落，涂层下的金属已经腐蚀，表明腐蚀介质已进入涂层和金属之间。因此。

油田苛刻环境中2205双相不锈钢的腐蚀行为

模拟了油田酸化完井全过程和产出工况,结合电化学分析研究了2205双相不锈钢在这两种环境中的腐蚀行为。结果表明:试验钢在含CO_2气体的地层水中发生轻微的均匀腐蚀,在CO_2分压为4.80 MPa、试验温度为220℃下的均匀腐蚀速率仅为0.002 1mm·a^(-1);在酸化完井全过程腐蚀时,试验钢发生明显的铁素体相选择性溶解腐蚀,腐蚀速率最小为0.523 6mm·a-1,远高于其在含CO_2气体地层水中的腐蚀速率;在新配制酸溶液中腐蚀时,试验钢处于活化状态,腐蚀速率较大,在含0.1MPa CO_2气体的地层水中,试验钢阳极区出现钝化现象,腐蚀速率显著降低。