110SS碳钢油管和140ksi碳钢套管在钻井液中的腐蚀及电偶腐蚀行为

通过挂片失重腐蚀试验,研究了110SS碳钢油管及140ksi碳钢套管在聚磺钻井液中的腐蚀行为以及模拟井下油管、套管互相接触时的电偶腐蚀行为。结果表明:在120℃、密度为2.35g/cm^(3)的聚磺钻井液中,单独的110SS碳钢油管及140ksi碳钢套管的腐蚀速率极其轻微,分别为0.0078、0.0064 mm/a,最大点蚀深度分别为11.9、4.0μm。二者耦合腐蚀10、30 d后,腐蚀速率分别为0.0054~0.0049 mm/a、0.0033~0.0032 mm/a,均属于轻微腐蚀且腐蚀速率均随试验时间延长而减小,其次,二者的腐蚀速率差值逐渐减小;点蚀速率分别为0.1095~0.2482 mm/a、0.3906~0.0462mm/a,110SS碳钢的点蚀速率增大,140ksi碳钢点蚀速率减小。腐蚀产物中主要含有Fe_(x-1)S_(x)及SiO_(2)附着物,这表明110SS碳钢油管和140ksi碳钢套管之间的电偶腐蚀效应极小,且未以均匀腐蚀而以点蚀的方式体现。

耐蚀合金油管与高钢级碳钢套管在钻井液中的电偶腐蚀行为研究

为了解掌握井下油套管钢的腐蚀类型、严重程度及耐蚀性能,通过扫描电镜、能谱仪和金相显微镜对028镍基合金油管、140ksi碳钢套管材质在模拟某气井井下钻井液环境中的腐蚀形貌、产物进行了分析,并对单一材质均匀腐蚀和2种材质耦合后的电偶腐蚀行为进行了评价,分析了其影响因素及腐蚀机理。结果表明:在本次模拟工况下,028镍基合金油管单一腐蚀和电偶腐蚀情况均极其轻微,耐蚀性能优良;140ksi碳钢套管单一腐蚀、电偶腐蚀速率分别为0.2106 mm/a和1.5283 mm/a,分别属于严重腐蚀和极严重腐蚀。结论认为:当存在电偶腐蚀条件时,会进一步加剧碳钢套管的腐蚀程度。在酸性气井管柱设计时,应针对井下实际工况条件,不仅要考虑单一材质的防腐性能,还要考虑各种材质耦合接触时的电偶腐蚀,合理选择管材组合,降低或避免出现电偶腐蚀,同时制定有效的防腐措施,确保气井管柱的长期完整性。