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。

重晶石和铁矿粉对套管磨损的实验研究

在深井和超深井钻井过程中,为提高钻井液密度经常使用重晶石和铁矿粉加重,造成了套管和钻杆的磨损。利用美国Maurer公司引进的全尺寸套管磨损试验机,对比考察了钻井液中所含的重晶石和铁矿粉对套管和钻杆试件摩擦摩损性能的影响,并采用扫描电子显微镜观察分析了磨损表面形貌,探讨了其磨损机理。结果表明,随着钻井液中铁矿粉含量的增大,磨损机理由磨粒磨损转变为黏着磨损;随着铁矿粉含量减小、重晶石含量增加、套管的磨损变为磨粒磨损;重晶石和铁矿粉混合以一定比例加入钻井液作为加重剂时比单纯地使用铁矿粉或重晶石作为钻井液加重剂效果要好。

套管磨损分析技术在油气井建井工程中的应用

套管磨损是一个系统性问题,科学地分析套管磨损原因是解决套管磨损问题的核心;当前的套管磨损分析技术可以科学有效地评估钻井过程中的套管磨损情况;油田应在钻井设计、钻井过程中应用套管磨损预测分析技术优化钻井方案,并在完钻后分析套管磨损状况,重新评估套管的剩余强度及管柱的安全性。介绍了CWEAR软件应用于酒东油田套管磨损情况的分析实例。

P110石油套管水压试验开裂原因分析

通过对材料的化学成分分析、断口分析及金相检验,对φ177.8 mm×11.51 mm P110石油套管水压试验后出现的管体异常开裂现象进行分析。结果表明:导致管体纵向开裂的原因是该套管管体组织内分布着大型夹杂物,它的存在破坏了材料组织的连续性,削弱了横向抗拉强度,在应力集中的条件下,局部应力超过实际的抗拉强度从而产生开裂。

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。

某钻井工具探管开裂原因

某钻井工具探管发生横向开裂现象,采用宏观观察、化学成分分析、硬度测试、金相检验、扫描电镜和能谱分析等方法对探管的开裂原因进行分析。结果表明:探管材料为奥氏体不锈钢,服役环境中的氯离子为其应力腐蚀提供了腐蚀环境,探管在钻进过程中承受轴向应力,加上制造过程中探管产生的残余应力,这些因素均为探管发生应力腐蚀开裂提供了力学条件,最终导致其发生氯化物应力腐蚀开裂。

抽油杆断裂原因

某油田抽油杆频繁发生断裂现象。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法分析了抽油杆断裂的原因。结果表明:该抽油杆的断裂性质为腐蚀疲劳断裂;采用深抽工艺后,抽油杆承受较大的拉伸载荷,增大了抽油杆的平均应力,缩短了抽油杆的疲劳寿命;油井中含有硫化氢,对抽油杆外壁产生腐蚀作用,导致抽油杆外壁产生腐蚀坑,腐蚀坑底部应力集中程度较大,在交变载荷作用下,腐蚀坑底部产生微裂纹,微裂纹不断扩展,最终导致抽油杆断裂。

石油管材选择方案的技术经济评价浅析

石油管材的选择方案应兼顾技术要求和经济效益。介绍了石油管材选择方案的技术经济评价方法,建立了简单的技术经济指标体系,给出了指标权重。采用分值评价法对某油田管材选择进行了评价,结果显示方案1好而方案2差。因此,用技术经济评价法进行石油管材的选择是有效而可行的。

浅析设备质量对工程施工的影响与对策

设备质量问题是事关人民群众切身利益的大问题,轻者造成返工和经济浪费,影响整个工程的正常建设进度,重者危及人民的生命和财产安全,造成严重的社会影响。如何控制石油设备质量管理是工程项目参建各方责任主体应该慎重考虑的问题。本文简要分析石油设备生产中的质量问题及对施工的影响和对策以供大家参考。

西安市宾馆饭店建筑能耗现状调查与分析

建筑能源审计是一种建筑节能的科学管理和服务的方法,其主要内容是对用能单位建筑能源使用的效率、消耗水平和能源利用的经济效果进行客观考察,对用能单位建筑能源利用状况进行定量分析,对建筑能源利用效率、消耗水平、能源经济和环境效果进行审计、监测、诊断和评价,从而发现建筑节能的潜力。

浅析石油化工压力管道射线无损检测质量控制

鉴于压力管道在石油化工天然气行业中起到的重要作用,质量检测是提高实际应用的重要手段,压力管道的作用侧重于为石油天然气的生产输送。为了保证运输的效率和质量,就必须保证压力管道的质量。但是,过去使用的检测技术可能会导致管道破损,并且检测过程过于片面,无法检测整个压力管道质量问题。此时,就需要借助对压力管道不会产生破损影响的射线无损检测技术,以降低管道质量问题的可能性并确保安全生产。

应力环加载装置对抗SSC试验结果的影响分析

抗硫化物应力腐蚀试验使用应力环对腐蚀试样轴向施加一个恒定的载荷,试验中发生试样未到规定时间就发生断裂的现象,观察断口的宏观特征为脆性断裂,断口平直,属于拉伸断裂。分析原因是应力环环体没有固定,加载时试样夹持装置的上下夹具中心线与试样轴线存在重合度偏差,同轴度误差使试样加载产生扭转载荷,导致试样早期断裂失效。建议在应力环加载试验中,固定应力环环体底座,设置调节螺栓专用卡槽,采取数字显示百分表准确显示加载位移,降低试验因素引起的试样断裂失效。

抗微生物腐蚀管材在SRB/CO_(2)环境中膜特征及其腐蚀行为

目的通过试验观察硫酸盐还原菌(SRB)/饱和CO_(2)对抗微生物腐蚀管材的腐蚀特征,探究SRB对CO_(2)腐蚀的影响。方法通过细菌计数得到有、无饱和CO_(2)环境中浮游SRB的生长曲线。通过浸泡试验,获得SRB、饱和CO_(2)、SRB+饱和CO_(2)(3种不同环境)对腐蚀速率的影响。采用SEM、EDS及XRD对试样在3种不同环境中腐蚀后的表面形貌、腐蚀产物的成分及物相组成进行分析。通过腐蚀电化学测试,研究3种不同环境中对抗微生物腐蚀管材腐蚀的影响。结果CO_(2)腐蚀和SRB腐蚀相互抑制,同时CO_(2)作为SRB生长的迟效碳源,为SRB的二次生长提供能量。整个腐蚀过程受CO_(2)腐蚀、细菌正常生长代谢形成生物膜、膜层易开裂和脱落等影响。浸泡15 d后,极化电阻呈现Rp(SRB)>Rp(SRB+饱和CO_(2))>Rp(CO_(2))规律。在含SRB环境中,由于SRB参与腐蚀反应后,将硫酸盐还原产生H2S,H2S与Fe2+反应生成FeS,少许FeS与空气接触会生成单质S,使得该环境中检测出的S元素比无菌环境中高。结论SRB+饱和CO_(2)环境中,生物膜的形成提高了腐蚀产物膜的结合力,导致穿越膜层的腐蚀性离子减少,减缓了腐蚀,所以SRB的存在对抗微生物腐蚀管材的CO_(2)腐蚀具有明显抑制作用。

5Cr套管钢在不同CO_(2)分压下高温高压腐蚀特性研究

为了研究5Cr套管钢在不同CO_(2)分压下的腐蚀特性,进行了5Cr套管钢高温高压腐蚀失重和高温高压电化学试验,并采用XRD、SEM和EDS等手段对其腐蚀产物进行微观分析。结果表明,在高温高压腐蚀环境下随着CO_(2)分压从低到高,其表面点蚀坑的深度和直径均无明显变化,而点蚀速率则出现逐渐减小的趋势;其腐蚀产物膜由Cr(OH)_(3)、FeCO_(3)和CaCO_(3)共同组成,且随着CO_(2)分压的升高Cr的富集量逐渐增加;在电化学测试中,随着CO_(2)分压的不断升高,5Cr套管钢表现出半钝化特征,产物膜逐渐增厚且致密,且极化电阻逐渐增大,阳极反应受到抑制,电化学反应阻力增大,其抗局部腐蚀能力不断提高。

某油气田腐蚀监测系统优化研究

针对油气田现有腐蚀监测系统不能给检修维护人员提供准确可靠的监测数据以及提供数据与实际数据不符的问题,本文对油气田整体工艺流程采用电阻探针、腐蚀挂片、腐蚀调查、全面检验等方式进行分析后,通过增加或改善腐蚀挂片、电阻探针监测点位和增加固定壁厚监测点位的方式进行系统优化。优化后,提高了腐蚀监测系统的准确性,确保油气田工艺流程正常安全运行。

Cr-Mn-Mo低合金钢中白亮带对力学性能的影响

对比分析了Cr-Mn-Mo低合金钢连铸坯中白亮带处与附近基体的化学成分,检验了淬火态及调质态Cr-Mn-Mo低合金钢管的显微组织和力学性能,研究了白亮带对材料力学性能的影响。结果表明:白亮带在连铸坯中的化学成分呈负偏析;淬火态时,白亮带处的硬度与基体相差较大,显微组织也有差异;调质处理后,白亮带与基体的显微组织已无明显差异,硬度差距大幅减小,强度和冲击韧性也无明显差异。因此认为,白亮带对Cr-Mn-Mo低合金钢调质态的整体性能影响不大。

CO_(2)、H_(2)S对3Cr钢静态腐蚀的影响

为了研究3Cr钢在不同CO_(2)、H_(2)S腐蚀介质中耐蚀性,对3Cr钢分别在1 MPa CO_(2)、0.3 MPa H_(2)S及1 MPa CO_(2)+0.3 MPa H_(2)S腐蚀环境中的腐蚀速率和电化学性能进行测试,同时采用SEM、EDS和XRD等手段对上述三种腐蚀环境中的腐蚀产物进行分析对比。结果表明,3Cr钢在1 MPa CO_(2)环境下腐蚀速率最大,通过对腐蚀产物进行分析,发现其表面未形成连续分布且具有致密性腐蚀产物保护膜是其腐蚀速率高的主要原因。电化学测试发现3Cr钢EIS阻抗在1 MPa CO_(2)中呈现单容抗弧,而在0.3 MPa H_(2)S和1 MPa CO_(2)+0.3 MPa H_(2)S环境中呈现双容抗弧,进一步印证了其在1 MPa CO_(2)环境中耐蚀性较差的结果。

压缩机入口工艺管道环焊缝失效统计分析

为提高压气站内的设备完整性水平,针对压缩机入口工艺管道的环焊缝失效事件,通过宏观形貌、化学成分、金相组织和腐蚀产物等分析手段,结合介质腐蚀性和腐蚀加速试验对失效原因进行探讨。结果表明:无论在气相还是液相,焊缝处的腐蚀速率均超过基材,且液相腐蚀速率远高于气相;失效部位位于管底6点钟方向,失效从内壁向外壁发展,环焊缝失效的外因是焊接质量存在缺陷,在焊缝局部形成湍流空泡区,内因是流体中含CO_(2)和H_(2)S等腐蚀性气体;腐蚀类型以H_(2)S为主,同时腐蚀结垢产物的疏松性为形成闭塞电池创造了条件。建议从改善焊接工艺、提高焊接质量、增设天然气净化装置和脱水装置等方面改变腐蚀环境。该研究结果可为同类型工艺管道的失效分析和提高设备完整性的管理水平提供实际参考。

设备法兰与管线管组对焊接材料试验研究

通过对比不同标准和用户技术协议的要求,认为应当依据用户订货技术协议要求评价选择适合设备的法兰和管线管组对焊接材料。为保证产品质量,满足用户要求,对14Cr1MoⅢ和ASTM A694 F52材料法兰分别与2种钢级管线管组对焊接质量进行评价试验,最终找到适合设备的法兰材料和管线管材料,并为该设备选择更好更经济的焊接法兰材料提供了建议。

12MnNiVR热轧钢板弯曲原因分析

本文对钢板在生产过程中弯曲原因进行了调查研究。通过对弯曲钢板不平度进行测量,掌握了钢板弯曲变形规律。通过分析钢板弯曲形貌和变形机理,找到了导致钢板弯曲的原因。通过对钢板生产的各个环节进行分析排查,确定了钢板弯曲的主要工序环节。针对如何防止钢板在生产过程弯曲变形的问题提出了改进建议。依据用户使用工况条件,对工厂钢板制造质量提出了要求,对用户补充完善订货技术协议提出了建议。