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本文通过模拟塔里木油田现场环境,利用高温高压釜,辅以SEM、XRD、EDS等微观分析技术,从均匀腐蚀速率、局部腐蚀状况等方面,研究了在CO2及CO2/HRS条件下,P110油套管钢的失重腐蚀和电偶腐蚀行为,探讨影响P11O钢腐蚀的各种因素及其腐蚀机理,为P110钢在塔里木油田上的安全使用提供理论依据。
结果表明:在模拟CO2腐蚀环境中,P110的腐蚀产物被确认为FeCO3。CO2腐蚀气体的存在显著影响材料的均匀腐蚀速率,在三种试验条件下(温度为90℃,CO2分压分别为OMPa、1MPa、2MPa),随着CO2分压的增加,材料的均匀腐蚀速率增加;在模拟CO2/H2S腐蚀条件下,表面腐蚀产物主要为铁的硫化物FeS,证明H2S腐蚀占主导地位。H2S气体的存在显著降低了P110油套钢的均匀腐蚀速率,其均匀腐蚀速率远小于单独CO2腐蚀环境下的均匀腐蚀速率。在H2S分压为0.5MPa,三种不同CO2分压条件下(OMPa、1MPa、2MPa),随着CO2分压的增大,均匀腐蚀速率的变化不明显。在模拟现场环境下的电偶腐蚀试验中,由于两种金属的电偶序存在差异,0.5Cr11O钢的均匀腐蚀速率小于P110钢,但P110与低Cr钢的电偶效应并不是明显,作为阴极性材料的0.5Cr110钢,其电极表面阴极过程在电偶腐蚀过程中起着控制作用。在CO2、水、原油三相腐蚀环境中,体系中有无原油存在,对P110的均匀腐蚀速率影响很大,原油存在(含水量30%-80%)时的均匀腐蚀速率相对较低且比较接近,无原油存在(含水量100%)时则有很大提高;在各个条件下(含水量30%-100%)均存在局部腐蚀,随着原油中含水量的增加,局部腐蚀现象愈加严重。