论文部分内容阅读
目前油气开采中常有CO2和H2S共存的情况,H2S/CO2腐蚀问题严重威胁石油天然气开采、输送以及冶炼过程的安全生产,引起极大关注。因此,深入研究有关在含H2S\CO2高温高压多相流环境中腐蚀的控制因素,确定H2S\CO2对油管钢腐蚀的协同作用规律和交合作用机理,既其抗腐蚀所应具备的表面性能(包括表面腐蚀产物膜的性能),具有重要的理论及现实意义。 本研究通过失重实验、电化学实验、高温高压腐蚀实验等方法,结合SEM、EDS、XRD、EIS等技术分别对N80和3Cr两种油套管钢的H2S/CO2腐蚀进行了研究;分析了温度,气体,H2S分压对H2S/CO2腐蚀的影响,对腐蚀产物膜的结构,H2S,CO2共存条件下的腐蚀机理进行了初步探讨。 常温常压电化学腐蚀实验表明,N80和3Cr的腐蚀电流密度都随着温度的升高(30℃~90℃)、H2S分压的增大而升高,在相同的条件下,3Cr的腐蚀速率要略低于N80。随着时间的推移,N80和3Cr的腐蚀电流密度都出现了降低的趋势,说明腐蚀产物膜有一定的减缓腐蚀的作用。 利用SEM,EDS,XRD分析技术研究了90℃时的腐蚀产物膜覆盖条件下2种油套管钢H2S/CO2腐蚀产物膜形貌特征。结果显示,腐蚀产物膜由三层组成,最靠近基体的是FeS膜,然后是FeS1-X,最外层是由沉淀物组成的膜。在3Cr的表面出现了Cr离子的富集,主要以Cr(OH)3及Cr2O3为主,这也是3Cr抗H2S/CO2腐蚀性好于N80的原因。 利用高温高压釜在不同温度的实验,发现随着温度的升高(30℃~120℃),N80和3Cr的腐蚀速率都出现了先升高后降低的趋势,腐蚀速率在90℃时取得最大。