P110S钢级油管管体断裂原因

某油井P110S钢级油管接箍下方8 m位置处发生断裂,采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜和能谱分析、X射线衍射分析等方法对油管断裂原因进行分析。结果表明:该批油管力学性能不稳定,油管断口上的腐蚀产物主要为FeS;油管的强度较高、使用温度较低且质量较大,导致油管内部形成硫化物应力腐蚀开裂。

CO_(2)在模拟油田采出井环境中对P110钢腐蚀行为的影响

模拟油田CO_(2)采出井腐蚀环境,对油井套管钢P110钢进行了高温高压腐蚀实验,采用失重法测定了腐蚀速率,采用SEM、EDS和XRD观察分析了腐蚀产物的表面形貌及化学组成。结果表明:气相环境中,P110钢的腐蚀速率随温度和CO_(2)分压的升高而增大;液相环境中,P110钢的腐蚀速率在80℃时最大,可达3.7182 mm·a^(-1),温度高于90℃,腐蚀速率随温度升高而降低。CO_(2)分压小于1 MPa,P110钢的腐蚀速率随分压升高迅速增大,CO_(2)分压大于1 MPa腐蚀速率则缓慢增大。腐蚀产物的主要成分是FeCO_(3)及少量的铁锈,在高温时腐蚀产物膜对金属具有一定的保护作用。

P110油管应力腐蚀开裂失效的原因

顺北油气田某110级油管发生开裂,通过分析开裂油管的服役环境、裂纹形貌、化学成分和力学性能等,并与同工况下未开裂油管进行对比,分析了此油管的开裂原因。结果表明:裂纹由外表面向内表面扩展,呈现树枝状分叉和不连续特征,是典型的硫化氢应力腐蚀开裂形貌;开裂油管对于抗硫化氢应力腐蚀开裂比较敏感,与未开裂油管相比,开裂油管组织为回火屈氏体,晶界比例高,位错密度大,材料硬度和强度较高易引起应力腐蚀开裂。油管在调质处理时,应尽量提高回火温度,降低材料的硬度和强度,以提高材料抗应力腐蚀开裂的能力。

超硬磨料套料钻水下钻削P110钢的磨损实验

P110钢具有良好的综合力学性能,广泛用作油气井的套管,使用硬质合金工具对其进行水下钻削时工具磨损严重。实验研究3种不同超硬磨粒及结合剂的套料钻水下钻削P110钢的磨耗比,跟踪观察套料钻表面的磨粒形貌变化,并分析金刚石磨粒表面的石墨化情况。结果表明:在相同加工条件下,3种不同套料钻的端面磨耗大致相同,但使用金刚石磨粒的套料钻侧面磨损明显小于使用立方氮化硼(cBN)磨粒套料钻的;在水下加工条件下,端面金刚石磨粒会产生石墨化,但其仍保持一定的切削能力;结合剂硬度影响磨粒出露,从而导致套料钻在不同工作状态下的性能产生差异。

H_(2)S/CO_(2)共存体系气液相中P110钢的腐蚀行为

为了研究油套管在H_(2)S/CO_(2)共存体系高温高压环境气液相中的腐蚀行为及腐蚀机理,利用高温高压反应釜展开了油套管P110钢在CO_(2)/H_(2)S共存体系中的动态腐蚀模拟试验。采用失重法计算了试样的均匀腐蚀速率和点腐蚀速率,采用XRD、SEM/EDS、三维光学轮廓显微镜等手段研究了CO_(2)/H_(2)S共存体系中P110钢处于液相和气相中的腐蚀行为特征。结果表明:液相中P110钢的均匀腐蚀速率和点腐蚀速率分别为0.0263 mm/a和0.2081 mm/a,均大于在气相环境中P110钢的均匀腐蚀速率(0.0148 mm/a)和点蚀速率(0.1569 mm/a)。液相中P110钢表面生成的腐蚀产物主要为红褐色粉状疏松的FeCO_(3),气相中P110钢表面所形成的腐蚀产物主要为FeCO_(3)和黑褐色致密均匀的FeS,FeS能抑制环境介质中CO_(2)、H_(2)S及Cl-对基体材料的进一步腐蚀。P110钢在液相和气相中发生的腐蚀主要为均匀腐蚀,局部区域有点蚀,存在局部腐蚀倾向。

P110S油管在无固相压井液中点蚀成因分析

分析P110S油管在井下无固相压井液环境中发生点蚀的原因。经检测油管的合金成分和组织无异常;通过对压井液注入前后的化学性质和腐蚀产物的分析,判断压井液入井后有酸性物质混入,且腐蚀产物中存在CO_(2)腐蚀特征产物FeCO_(3);通过高温高压腐蚀模拟试验再现油管点蚀现象,确定了P110S油管在无固相压井液中的点蚀是因为井下CO_(2)溶入压井液后引起油管发生CO_(2)腐蚀。对于井下工况不甚明朗的作业管柱选材,建议依据前期探明的井下工况选用具有更高耐蚀性能的管材,提高管柱腐蚀冗余,从而避免管柱腐蚀失效带来的安全隐患和经济损失。

高温高压下P110H套管钢的Cl^(-)腐蚀行为研究

套管的服役环境日益复杂,关于热采井套管在高温高压Cl^(-)溶液中的腐蚀行为需要进一步探索。为此,使用高温高压真空反应釜进行腐蚀模拟实验,并通过腐蚀失重法、扫描电镜、X射线衍射等分析技术,对P110H钢在高温高压Cl^(-)溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明:高温高压Cl^(-)环境下,P110钢的腐蚀主要为均匀腐蚀,5 MPa时,腐蚀速率随着温度升高先降低后增高,在10 MPa时,腐蚀速率在250℃达到最高;在相同温度时,随着压力的增大,P110H钢在Cl^(-)溶液中的腐蚀越严重。

某油井P110油管接箍断裂失效分析

塔河油田某油井P110油管入井服役15天发生接箍断裂,为了找到接箍断裂原因,指导后期采油安全生产,通过宏观形貌、化学成分、理化性能测试、能谱及扫描电镜分析等手段研究了油管接箍短期断裂的原因。结果表明,该管材接箍的断裂存在非金属夹杂物的影响,且冲击性能较差,未达到标准规范要求;螺纹接箍处存在流场诱导腐蚀,为H_(2)S与CO_(2)共同作用的腐蚀结果;螺纹牙根部产生了局部腐蚀坑,形成了疲劳源,疲劳裂纹扩展到一定程度下,在酸性腐蚀环境中产生了脆性断裂,断面有少量二次裂纹。由此得出该管材断裂失效主要是由非金属夹杂物、H_(2)S及CO_(2)引起的管材腐蚀、疲劳断裂造成的,且硫化物应力腐蚀开裂均对管材的断裂产生了影响。建议对高含H_(2)S井必须使用抗硫油管,并降低夹杂物含量,提升材质的热处理工艺,选择耐应力腐蚀开裂性能较强的材质。

P110钢冲刷腐蚀预测模型的构建及其机理研究

目的探究高温高压环境下P110钢在不同冲刷速度和角度下的腐蚀行为规律,揭示其冲刷腐蚀机理,建立腐蚀预测模型,以期指导油气田材料腐蚀防护与腐蚀预测。方法采用电化学工作站和高温高压反应釜,开展高温高压冲刷腐蚀实验。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等对冲刷腐蚀前后材料的微观组织结构、化学成分及物相进行表征。此外,通过调研文献数据,基于随机森林(Random Forest,RF)算法构建了P110钢的冲刷腐蚀预测模型,并开展了预测准确性研究。结果在3m/s的冲刷速度下,随着冲刷角度的增加,自腐蚀电流密度由30°的2.19×10^(-4)A/cm^(2)降低到90°的1.449×10^(-4)A/cm^(2)。在30°的冲刷角下,随着冲刷速度的增加,自腐蚀电流密度由0m/s的6.30×10^(-5)A/cm^(2)增加到3 m/s的2.19×10^(-4)A/cm^(2)。腐蚀产物具有双层膜结构,外层主要由FeCO_(3)组成,内层主要为Fe_(2)O_(3)。腐蚀预测模型分析结果表明:温度对P110钢的腐蚀速率影响程度最大,其次是CO_(2)和冲刷速度。结论在高温高压环境下,P110钢能够产生Fe_(2)O_(3)和FeCO_(3)的双层腐蚀产物膜,随着冲刷速度的增加和角度的降低,腐蚀产物膜完整性破坏,腐蚀加剧。腐蚀预测模型具有良好的性能,能够有效预测腐蚀速率。

阳离子对P110钢高温高压CO_2腐蚀反应过程的影响

运用腐蚀失重、腐蚀表面成分分析和电化学测量技术 ,研究了在高温高压条件下阳离子对P110油管钢CO2腐蚀行为的影响 .结果表明 :随着试验时间的延长 ,阳离子的存在使得电极反应速率降低较慢 ,它不仅通过在金属表面成膜影响腐蚀反应的阳极过程 ,而且同时改变了腐蚀反应的阴极过程 ;在反应初始阶段EIS具有 2个时间常数 ,电极反应由活化控制 ,随着腐蚀的进行 ,腐蚀产物膜越来越厚 ,越来越致密 ,EIS的低频端出现Warburg阻抗与容抗的叠加 ,自腐蚀电位下的电极反应属于混合控制 ;溶液中是否含有Ca2 + 、Mg2 + 离子 ,在P110钢腐蚀成膜过程中EIS存在一定的差别 。

大肠癌原发灶与淋巴结转移灶中PI3Kp110α、PI3Kp110β与Bcl-2、CyclinD1表达的相关性及其意义

目的:检测大肠癌原发灶与淋巴结(lymph node,LN)转移灶中磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)p110α、PI3Kp110β与B细胞淋巴瘤基因-2(B c e l l lymphoma 2,Bcl-2)、CyclinD1的表达情况,探讨在大肠癌发生及转移中的相关性及其与临床病理因素及预后的关系.方法:采用免疫组织化学方法在30例正常大肠黏膜组织,52例未发生LN转移的大肠癌组织,50例发生LN转移的大肠癌原发灶及其转移灶中检测PI3Kp110α、PI3Kp110β、Bcl-2和CyclinD1的表达情况及其差异,分析PI3Kp110α、PI3Kp110β与Bcl-2和CyclinD1之间的相关性以及与临床病理因素及其预后的关系.结果:(1)PI3Kp110α与Bcl-2在无LN转移组、有LN转移组的原发灶和其相应LN转移灶中的表达均高于正常肠黏膜组(P<0.05);PI3Kp110β与CyclinD1在无LN转移组、有LN转移组的原发灶和其相应LN转移灶中的表达均高于正常肠黏膜组,且在有LN转移的原发灶中的表达均高于其相应LN转移灶和无LN转移组肠癌中的表达(P<0.05);(2)PI3Kp110α与Bcl-2在4组中均呈正相关(P<0.05);PI3Kp110α与CyclinD1在正常肠黏膜组,无LN转移组和有LN转移组中均呈正相关(P<0.05);P I3Kp110β与Bcl-2和CyclinD1在4组中均呈正相关(P<0.05);(3)PI3Kp110α、PI3Kp110β和CyclinD1蛋白的表达与肿瘤分化程度及LN转移相关,Bcl-2的表达与肿瘤分化程度相关;(4)Kaplan-Meier分析显示:PI3Kp110α、PI3Kp110β、Bcl-2和CyclinD1为影响大肠癌预后的因素之一;Cox比例风险模型分析显示:PI3Kp110α、PI3Kp110β是影响大肠癌患者预后的独立因素.结论:(1)PI3Kp110α、PI3Kp110β与Bcl-2、CyclinD1在大肠癌原发灶及转移灶中的表达均高于正常黏膜,在肿瘤的发生发展中发挥重要作用;(2)大肠癌LN转移灶中,PI3Kp110α与PI3Kp110β分别通过影响Bcl-2及CyclinD1对转移灶中的肿瘤生长起促进作用;(3)PI3Kp110α、PI3Kp110β、Bcl-2和CyclinD1与大肠癌的分化程度有关,且PI3Kp110α、PI3Kp110β和CyclinD1与大肠癌的转移密切相关;(4)PI3Kp110α和PI3Kp110β是影响大肠癌预后的独立危险因素.

TP110SS和P110钢在酸性NaCl溶液中的腐蚀行为

高含硫化氢和二氧化碳气井生产过程中油套管的腐蚀严重影响油气井安全生产。采用挂片试验和电化学技术研究了TP110SS和P110钢分别在H2S、CO2、H2S+CO2饱和的5%Na Cl溶液中的腐蚀行为,并采用扫描电镜观察腐蚀形貌。结果表明:2种钢在H2S饱和的5%Na Cl溶液中的腐蚀最为严重,在CO2饱和时的腐蚀速率最低,在H2S及H2S+CO2饱和时的腐蚀以H2S腐蚀为主,且属典型的阳极溶解型腐蚀;2种钢在H2S饱和条件下的腐蚀产物比CO2饱和条件下的腐蚀产物膜更为蓬松、多孔,与基体的结合度也较差,易脱落,局部腐蚀形貌显著。

P110套管理化性能全面质量管理应用

为了研究全面质量管理在工厂P110套管理化性能质量控制中的应用,引入工厂过程能力指数对国内两个典型油套管制造厂家进行分析评价。评价后选取过程能力指数较差的工厂从全面质量管理角度分析出存在人员技能水平有所欠缺、不善于利用“PDCA”解决问题等情况,并相应提出了改进措施,采取措施后理化性能质量控制能力大幅提高。结果表明,应用全面质量管理对制造厂套管理化性能提升有积极作用。

油田套管P110钢腐蚀的影响因素

油田油套管腐蚀大,影响因素较多,为了提高管道的使用寿命,给油气田的防腐蚀提供理论依据,采用动、静态高温高压釜对油井套管P110钢进行了失重法腐蚀试验,利用SEM,EDS和XRD技术对P110钢的动、静态CO2腐蚀行为进行了研究。结果显示,CO2腐蚀产物膜的主要成分是FeCO3和Fe3C;在每种条件下,温度、CO2分压、Cl-浓度对P110钢的腐蚀速率都有其临界值。

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。

P110钢抗冲刷腐蚀行为研究

采用高温高压釜,利用扫描电子显微镜(SEM)、能散X射线谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)技术,并辅以失重法对油套管钢P110在不同条件下的CO2腐蚀速率和行为进行了研究,探讨了在流动介质中多种因素对油套管钢腐蚀造成的影响,并以此提出了P110钢抗冲刷腐蚀的机理。

模拟油田CO2／H2S环境中P110钢的动态腐蚀行为

利用高温高压釜模拟油田CO2/H2S腐蚀环境,采用失重法、SEM、EDS和XRD试验或测试技术,研究了P110钢的动态腐蚀行为。结果表明:P110钢的腐蚀速率随着温度的升高和H2S分压的增大都呈先增大后减小的趋势,且分别在90℃与0.06MPa时取得最大值;随着CO2分压的增大呈逐渐增大趋势;腐蚀膜形貌呈现不平整或不均匀的形态,主要成分是FeS1-x、FeCO3和Fe3C的混合物。

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。

P110钢CO_2腐蚀产物膜的XPS分析

为了确定CO2腐蚀产物膜的组成及不同层次结构中成分和含量的差异,采用P110钢在高温高压腐蚀静态釜中制备CO2腐蚀产物膜,利用SEM观察了腐蚀产物膜的表面和断面形貌,结合XRD分析结果,通过XPS研究了两层结构膜的化学组成差异。结果表明,腐蚀产物膜断面呈现双层结构;膜层的主要成分是FeCO3,还有少量的CaCO3和铁的氧化物,但内层CaCO3较多且夹杂着Fe3C和单质Fe,外层氧化物稍多;通过内外层Ca2+含量差异推断出内层腐蚀膜优先形成。

咪唑啉类缓蚀剂对P110钢在CO_2注入井环空环境中应力腐蚀行为的影响

目的研究咪唑啉类缓蚀剂对P110钢在CO2注入井环空环境中的应力腐蚀(SCC)行为的影响,为CO2注入井环空环境腐蚀防护方法的建立提供参考和依据。方法在实验室模拟的CO2驱注井环空环境中进行应力腐蚀试验、电化学测试和腐蚀形貌分析。根据现场提取的CO2注入井环空介质的成分分析结果配制模拟溶液,选用咪唑啉类缓蚀剂,调节模拟液p H至4。通入高纯N2进行除氧,以防止硫化物氧化。应力腐蚀试样采用三点弯试样,通过将试样的挠度控制为设定值来控制加载载荷。应力腐蚀试验和电化学试验均在密闭高压釜内进行。实验结束后,采用扫描电镜对腐蚀形貌进行观察。结果在CO2注入井环空环境下,咪唑啉缓蚀剂的浓度对P110钢的SCC行为有重要影响。在拉应力载荷存在时,添加足量的缓蚀剂对均匀腐蚀和SCC均具有较好的抑制效果,但当用量不足时,缓蚀剂的添加会增大P110钢的SCC敏感性,其SCC机制为氢脆与局部阳极溶解的混合机制。因此,P110钢在模拟CO2注入井的环空环境中会发生SCC,其机制为AD+HE机制。结论咪唑啉缓蚀剂的浓度对P110钢的SCC行为有重要影响,足量的缓蚀剂对均匀腐蚀和SCC均具有较好的抑制效果,但浓度不足时反而会增大SCC敏感性。