N80油套管钢CO_2腐蚀产物膜的力学性能

N80油套管钢CO2腐蚀产物膜力学性能的测试结果表明,腐蚀产物膜的弹性模量与硬度从内层刮外层逐渐降低,弹性模量平均值为110 GPa.疏松的腐蚀产物膜内产生拉应力,应力大小随膜层的厚度增加而增加,腐蚀产物膜在试样表面稳定形成以后,内应力便趋于一个定值,大小约为46 MPa.外层府蚀产物膜的断裂应力、应变分别为55.6 MPa和5.06×10-4,小于内层膜断裂应力与应变(197.3-234.4 MPa和1.79×10-3-2.13×10-3).同样,内层膜与基体的粘附力要明显高于外层膜与内层膜。腐蚀产物膜内应力可以导致外层膜破裂.

N80油套管钢CO_2腐蚀的研究进展

综述了N80油套管钢CO2腐蚀的研究进展,提供了N80油套管钢腐蚀发生的最关键影响因素,提出了进一步研究的方向.目前,N80油套管钢CO2腐蚀研究发现,腐蚀速率随环境参数温度、CO2分压、流速的增加出现峰值;腐蚀产物膜的结构影响腐蚀的进程和腐蚀形式,只有连续、致密和结合力强的膜才能抑制腐蚀加剧,保护基体;原油和H2S的加入改变反应的传输过程和界面状态,使反应机理更加复杂;各种预测系统不断丰富.特别指出在CO2腐蚀产物膜的结构、力学性能、表征参量方面,腐蚀参量的影响研究缺乏系统性.提出一些设想,今后应着重于各腐蚀参量对腐蚀速率影响敏感区间的细化和对膜力学性能影响的研究,由此需要进一步改进动态模拟试验方法以及深入探讨动态电化学原位测量技术.

N80油套管钢钝化膜的光电化学性能

采用电容测试法研究了N80油套管钢在浓度为0.5 mol/L NaHCO3溶液中形成钝化膜的半导体性能,结合Mott-Schottky方程分析了测试频率,成膜电位和C l-浓度对钝化膜半导体性能的影响。电容测试结果表明,钝化膜呈n型半导体特性,Mott-Schottky曲线的斜率随着测试频率的增加、成膜电位的正移和溶液中氯离子浓度的增加而增加,相应地膜内的施主密度减小。光电化学实验结果表明,光电流强度随成膜电位的正移及成膜时间的延长而增加,这主要归功于高电位和长时间下所成的钝化膜具有比较均匀的组成,光激发所成的空位或电子在膜内的迁移率的增加。

N80油套管钢在质量分数3.5%NaCl溶液中的冲蚀行为

采用失重法和电化学测试研究了N80油套管钢在质量分数为3.5%NaCl溶液中的冲蚀行为。结果表明:N80钢的质量损失速率随搅拌转速增加先保持不变再增大;相同时间冲蚀时N80钢的自腐蚀电流密度明显大于浸泡腐蚀时的;自腐蚀电流密度随浸泡时间的延长而增大,随冲蚀时间的延长先增大后减小,随溶氧量的增加而增大;冲蚀初期流体对N80钢的腐蚀作用占主导,中后期则以流体的冲击作用为主;随冲蚀时间延长,N80钢表面腐蚀产物增加,腐蚀坑边缘塑性变形程度增大,形状由圆形逐渐变为椭圆形,腐蚀速率减小;冲蚀1 h后的N80钢表面硬度低于未冲蚀的,冲蚀2 h后,N80钢表面由于形成硬化层,硬度高于未冲蚀的。

温度对N80油套管钢CO_2腐蚀膜覆盖条件下阴极阻抗谱的影响

利用极化曲线和电化学阻抗谱技术研究了温度对腐蚀膜覆盖条件下N80油套管钢在含饱和CO2的地层水中阴极阻抗谱的影响。结果表明:成膜温度升高阴极反应电阻增加,扩散导纳减小,表明阴极反应速率减小。说明温度升高有助于致密性膜的形成,对基体的保护作用增强。3MPa200℃下所成膜覆盖条件下N80油套管钢在不同温度的阴极过程阻抗谱主要由高频容抗弧、低频容抗弧和Warburg阻抗共同组成,随着温度升高,扩散过程增强。

N80油套管钢CO_2腐蚀产物膜的形成过程分析

在模拟油田井的高温环境下,研究分析了N80钢在采出液(主要是CO2水溶液)中的腐蚀行为。用光学显微镜、SEM、XRD对N80钢的腐蚀产物膜的表面形貌、横截面形貌、结构及成分进行了分析。探讨了N80钢腐蚀产物膜的形成原因和发展过程。结果表明,N80钢表面腐蚀产物膜有三层大小和致密程度不同的FeCO3晶体组成,内层致密度高,外层疏松。

SEW N80油套管在油田采出液中的SRB腐蚀分量

以长庆油田庆二联采出液为试验溶液，从中分离培养出硫酸盐还原菌（SRB），研究了SEWN80油套管的SRB腐蚀分量。结果表明，长庆油田某井采出液中SRB为103个／mL，生长周期为6～7d，生长峰值在第3天，身长大约2．5μm，呈棒状、无端生鞭毛。SEWN80管在该采出液中由SRB引起的腐蚀速率占总的腐蚀速率百分比为4．99％，对总腐弛速率有一定的贡献，但贡献值不大。母材与焊缝耐蚀性能相当，试样表面呈现局部腐蚀，腐蚀产物以铁的氧化物为主。

V-Ti复合微合金化N80非调质油套管钢碳氮化物析出热力学研究

基于规则溶液的双亚点阵模型建立了V-Ti复合微合金化N80非调质油套管钢中复合碳氮化物(V_x,Ti_(1-x))(C_yN_(1-y))的析出热力学模型,计算了不同温度(750~1500℃)下N80钢中碳氮化物析出相的体积分数、奥氏体及析出相的化学成分。结果表明,复合碳氮化物(V_x,Ti_(1-x))(C_yN_(1-y))的析出开始温度为1470℃,最大析出量可达到2.0×10^(-4)。微合金元素的析出次序是TiN→(TiV)(CN)→VC,在高温阶段的析出相主要以富Ti微量V的氮化物为主,而在低温阶段析出相主要以富V复合碳化物为主。

温度对N80钢CO_2腐蚀产物膜结构和力学性能的影响

利用高温高压釜,以油田地层水为腐蚀介质,以高温高压气水两相为腐蚀环境,在N80油套管钢上生成CO2腐蚀产物膜,研究了65-115℃温度范围内腐蚀产物膜的结构和力学特性。结果表明：当温度在65-90℃时,腐蚀产物膜的主要成分为（Fe,Ca）CO3;在115℃时,膜的主要成分为（Fe,Ca,Mg）CO3和Fe3O4。随温度的升高,腐蚀产物膜的各项力学性能,如硬度、杨氏模量、断裂韧性以及膜与基体的结合强度均显示出升高的趋势。