文档介绍：3
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第 31卷第 2期西南石油大学学报(自然科学版) Vol. 31 No. 2
2009年 4月 Journal of Southwest Petroleum University( Science & Technology Edition) Ap r. 2009
文章编号: 1674 - 5086 (2009) 02 - 0113 - 04
低碳微合金钢抗 CO2 /H2 S腐蚀性能研究
陈玉祥 1 ,杜旭东 1 ,范舟 1 ,张慧 2 ,柳庆仁 1
(1. 西南石油大学研究生部,四川成都 610500; 2. 中国石油华北油田公司采油工艺研究院,河北任丘 062500)
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摘要: 针对用于可膨胀套管的低碳微合金钢 CO2 /H2 S腐蚀问题,采用电极化实验、失重法及 SEM 等方法和手段对
低碳微合金钢分别在单一 H2 S(pH = 2. 9) 、CO2 /H2 S流量比为 1 ∶1 (pH = 2. 9) 、CO2 /H2 S流量比为 1 ∶1 (pH = 5. 3)条
件下的腐蚀行为和规律进行研究。结果表明:低碳微合金钢在单一 H2 S条件下,生成了铁的硫化物,使腐蚀速率高;
在有 CO2 存在的情况下,由于 CO2 吸附在钢材表面,形成致密的吸附膜,提高了自腐蚀电位,减缓了 CO2 /H2 S的腐蚀
速率;由于组织不均匀及 MnS的偏析,造成腐蚀后试样表面不平整,腐蚀产物膜存在微裂纹, pH值越低,腐蚀后试样
表面越不平整,裂纹越明显,腐蚀越严重。
关键词: CO2 /H2 S腐蚀;低碳微合金钢;腐蚀机理;失重法;电极化; SEM
中图分类号: TE242 文献标识码: A DO I: 10. 3863 / j. issn. 1674 - 5086. 2009. 02. 029
引言
表 1 低碳微合金钢化学成分分析结果%
油气田钻采新开发的可膨胀管( SET)技术,成 Table 1 L ow carbon m icro a lloy

功地解决了一些挑战油气工业的重要问题,如井眼 position ana lysis results %
成分含量成分含量
尺寸的守恒, 延长油井开采期限和经济可行性
C 0. 280 Si 0. 220
[ 1 - 3 ]
等。可膨胀管材料的性能是可膨胀套管技术的 Cr 2. 510 A l 0. 018
关键之一,它不仅要求高的强度、优良的韧性、低的 Mo 0. 200 B 0. 005
≤≤
屈强比,而且需要良好的抗腐蚀性能。油井处于 S 0. 004 P 0. 010
Mn 1. 200 N i、Ti、V、Nb、Cu 适量
CO2 /H2 S体系或多相体系,情况复杂。例如,四川罗
家寨油井,油气中的 H2 S含量达 15% ~18% , CO2 含
1. 2 实验方法
量达 10% ,油套管在这样的环境中极易破坏[ 4 ] 。目
采用经典三电极体系,辅助与参比电极分别为
前国内外对可膨胀套管的研究主要集中在可膨胀材
铂片和饱和甘汞电极。采用 ZF 9 恒电位仪、ZF 4
料的选择、材料变形能力的提高、连接接头膨胀后的
电位扫描信号发生器