文档介绍：CO2/H2S分压比对BG90SS材质腐蚀行为的影响
裘智超1,刘翔1,赵志宏1,叶正荣1,赵春1,王春才2
(,北京 100083;,天津 300280)
摘要:通过高温高压反应釜模拟阿姆河气田腐蚀环境,研究试验不同CO2/H2S分压比对BG90SS材质腐蚀行为的影响。试验结果表明,随着CO2/H2S分压比的减小,材质的腐蚀速率随之减小。通过对腐蚀产物膜的分析,发现腐蚀产物主要是马基诺矿,说明在此条件下材质的腐蚀行为主要受H2S控制。
关键词:CO2/H2S分压比;BG90SS;腐蚀速率;腐蚀产物
中图分类号: 文献标识码:A
The influence of CO2/H2S partial pressure ratio for the corrosion behavior of BG90SS material
QIU Zhi-chao1, LIU Xiang1, ZHAO Zhi-hong1, YE Zheng-rong1,ZHAO Chun1,WANG Chun-cai2
( research institute of exploration and development, Beijing 100083, China;
2. CNPC Offshore pany Drilling Division, Tianjin 300280, China)
Abstract: The influence of CO2/H2S partial pressure ratio for the corrosion behavior of BG90SS material was studied through simulating the corrosive environment of Amu Darya gas field with high pressure and high temperature autoclave. The result showed that with the decrease of CO2/H2S partial pressure ratio, the material corrosion rate also decreased. Through the analysis of corrosion products film, Mackinawite was the major corrosion product. This proved that in this corrosive environment the corrosion behavior of BG90SS material was controlled by H2S.
Key Words: CO2/H2S partial pressure ratio;BG90SS;corrosion rate;corrosion product
0 引言
随着高酸性气田的不断开发,由酸性气体造成的腐蚀问题日益引起各方面的关注。在油气井生产过程中,H2S和CO2腐蚀是普遍存在的问题。H2S、CO2共存不仅可能会使油套管存在硫化物应力开裂的危险,同时也会造成电化学腐蚀,所以近年来一直是腐蚀领域的研究热点[1-5]。本实验研究主要针对阿姆河B区气田进行。阿姆河B区气田具有H2S、CO2共存,且高矿化度的特点。H2S分压介于0~,~,氯离子浓度在90000mg/L左右,腐蚀环境比较复杂。为了防止硫化物应力开裂腐蚀,选用BG90SS抗硫材质作为油管材质。
CO2/H2S分压比是指腐蚀环境中的CO2气体分压与H2S气体分压的比值,是一个无量纲值。利用分压比来研究共存环境对腐蚀行为的影响是目前研究人员
较为认可的一种方法。目前关于对CO2/H2S分压比对腐蚀行为的影响主要有两种观点,一种最早由Sridhar Srinivasan等提出的[6],认为以CO2、H2S分压比200为界限,当分压比小于200时腐蚀环境以H2S为主导,FeS膜会优先于FeCO3膜生成,当分压比大于200时腐蚀环境以CO2为主导。另一种由Pots等提出[7],认为以腐蚀产物中是否出现FeCO3为界限,将分压比分为三个区域:当PCO2/PH2S<20时,腐蚀过程由H2S控制;当20<PCO2/PH2S<500,由CO2/H2S联合交替控制,腐蚀产物包括FeS和FeCO3;当PCO2/PH2S>500时。腐蚀过程由CO2控制。根据最新的相关研究[8],这两种分压比比值的提出均基于相关的假设条件,且