G3镍基合金钝化膜的耐蚀性研究

利用极化曲线和电容测量法(Mott-Schottky曲线),研究了G3镍基合金油管材料在室温空气中以及130℃和205℃同时含H2S和Cl-的腐蚀介质中浸泡720 h所形成的3种钝化膜的电化学行为和半导体性质。结果表明:在室温空气中和130℃腐蚀介质中形成的钝化膜都具有良好的耐蚀性,而在205℃腐蚀介质中形成的钝化膜耐蚀性下降;前者具有双极性n-p型半导体特征,而后者为n型半导体,且由于掺杂浓度增加,耐蚀性能下降。

G3镍基合金油管在油井酸化过程中的腐蚀行为研究

利用高温高压腐蚀模拟实验,研究了G3镍基合金油管在油井酸化过程中的腐蚀行为。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、激光共聚焦显微镜和极化曲线等分析了试样在鲜酸和残酸中的腐蚀形貌和腐蚀机理。结果表明:G3镍基合金在模拟酸化液中具有较好的耐腐蚀性能,其主要原因是试样表面的吸附膜覆盖整个面积,使合金表面的能量状态趋于稳定,增加腐蚀活化能;同时该吸附膜阻碍了与腐蚀反应相关的电荷或物质转移,减缓了腐蚀。在模拟鲜酸介质中,G3镍基合金的极化曲线钝化区较窄,点蚀敏感性较强,很易诱发点蚀。随着温度的升高,钝化膜的自我修复能力减弱。

镍基合金G3在高含H_2S和CO_2环境中的腐蚀行为

采用高温高压模拟腐蚀试验、动电位扫描技术和X射线光电子能谱仪(XPS)等手段研究了镍基合金G3在高含H2S和CO2腐蚀环境中的腐蚀行为。结果表明,在高温高压(90℃,32 MPa,pH2S为3.4 MPa,体积分数10.49%,pCO2为3.3MPa,体积分数为10.41%)的模拟气田采出液中,镍基合金G3发生了明显腐蚀,腐蚀产物由片状晶粒构成;在含50%H2S气田采出水中加入CO2促进了合金的腐蚀,当CO2的体积分数进一步提高到50%,合金点蚀敏感性下降;在50%H2S和50%CO2环境中,Cl-提高了合金点蚀敏感性,同时高浓度Cl-破坏了合金钝化膜自修复能力,G3在该腐蚀环境中形成的钝化膜由Cr2S3,Cr2O3,FeS,Fe2O3,Ni(OH)2和MoO3等组成。随着使用环境条件的恶化,合金钝化膜遭到破坏,腐蚀加速。

镍基合金G3在高含H_2S/CO_2环境中的腐蚀影响因素研究

针对目前高含H2S和CO2油气田开发中的油套管严重腐蚀问题,通过动电位扫描、扫描电镜(SEM)分析腐蚀产物膜等手段,研究了在高含H2S和CO2腐蚀环境中,CO2、pH值、Cl-等不同因素对镍基合金G3腐蚀行为的影响。结果表明:Cl-不利于G3钝化膜的形成,且使腐蚀加剧;CO2的加入促进了G3的腐蚀,pH值的增加使G3的自腐蚀电位出现较大负移,并影响了腐蚀产物膜的稳定性。

H2S分压对镍基合金G3应力腐蚀开裂的影响

针对高含H2S和CO2油气田开发过程中油井套管腐蚀严重的问题,探讨了镍基合金在H2S-CO2-Cl^-环境中的腐蚀机理。采用慢应变速率拉伸试验法(SSRT)研究了G3镍基合金在高含H2S-CO2-Cl^-环境中的腐蚀情况,特别是H2S分压对应力腐蚀开裂(SCC)的影响。

元素硫对G3合金在H2S+CO2饱和氯化物溶液中腐蚀行为的影响（英文）

利用电化学显微镜(SECM)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学阻抗谱(EIS)研究了镍基合金G3在室温(25℃)和高温(90℃)含H2S、CO2,Cl-的介质环境中各种硫状态下的腐蚀行为。结果表明,随温度升高,腐蚀变得更加严重,镍基合金G3表面出现轻微的点蚀;阳极极化曲线在室温下具有钝化区,而在90℃的温度下出现活性溶解区,钝化现象消失。物相分析表明,在镍基合金G3上形成的钝化膜主要由Ni、Cr及Fe的氧化物组成,由于S2-侵入薄膜,导致钝化膜溶解,腐蚀产物由NiS、FeS2组成。G3合金在含硫环境中的耐腐蚀性减弱,与沉积硫、析出硫相比较,悬浮硫状态下,镍基合金G3表面钝化膜最致密,腐蚀最轻微。研究表明,硫是强氧化剂,其存在导致严重的局部腐蚀,元素硫的状态是影响腐蚀产物膜的致密性和生长速率的关键因素,也是影响合金腐蚀速率的关键因素。