塔河油田某侧钻深井油管断裂失效原因

 塔河油田某稠油区高含CO₂及H₂S,某侧钻井在井下P110S 油管发生典型的断裂失效。为查明油管断裂原因,结合油管服役的井下工况条件,对断裂油管的化学成分、力学性能、金相组织、微观形貌进行测试及分析,对油管断裂部位的腐蚀产物进行了能谱分析。通过对断裂油管进行详细观测及试验分析,认为腐蚀是导致该井油管断裂的主要原因。通过对该侧钻井油管二种典型腐蚀特征的分析可知油管内壁以点状腐蚀为主,腐蚀机理为典型的CO₂电化学腐蚀;外壁主要为一侧分布的沟槽状腐蚀及坑蚀,腐蚀机理为低pH 值酸液条件下的电化学腐蚀及缝隙腐蚀。针对上述典型腐蚀问题,提出了针对性预防油管腐蚀穿孔的措施。     

塔河油田某井失效油管腐蚀状况分析

对塔河油田某井油管的腐蚀情况进行了调查研究，对取到失效油管的化学成分、力学性能、金相组织进行了试验分析。依据试验结果对该井油管腐蚀的原因进行了分析讨论，认为该井油管主要是垢下腐蚀和H2S腐蚀，并且随着该井产水的出现和不断增大，腐蚀会越来越严重。     

高pH值完井液中超级13Cr油管的腐蚀失效及SCC机制

通过对某失效高压气井超级13Cr油管的开裂原因、腐蚀形貌、腐蚀产物及有限元分析,探讨超级13Cr油管在高pH值完井液的腐蚀失效及应力腐蚀开裂(SCC)机制。结果表明:超级13Cr油管在高pH值完井液中发生应力腐蚀开裂,裂纹大多起源于油管外壁局部腐蚀坑处,其扩展方式由最初的穿晶解理开裂转变为沿晶开裂;超级13Cr油管外壁发生明显的腐蚀,腐蚀产物层厚度随井深增加显著增大,由外到内依次为Ca_3(PO_4)_2沉积层、FeCr_2O_4高温氧化产物层及Fe_3O_4主要腐蚀产物层,其中Fe_3O_4腐蚀产物层出现较为明显的双向生长现象;超级13Cr油管在井下工况中的腐蚀机制为金属离子和氧离子在氧化膜和腐蚀产物膜中的反应扩散过程,其SCC开裂以阳极溶解机制为主,辅以膜致开裂机制,而疲劳载荷的存在促进了SCC裂纹的萌生和扩展。     

注CO2采油井油管柱腐蚀速率预测

针对注CO₂采油井生产中油管柱存在的腐蚀现象，开展了注CO₂采油井不同阶段的油管腐蚀规律研究。对油管柱CO₂腐蚀进展进行了概述，基于动力学原理与金属的电化学腐蚀理论，考虑油气生产过程的产液量、含水率、井口温度、生产压差、流体流速等因素，得到油管内温度压力分布，研究了CO₂采油井油管腐蚀速率预测方法。对实例井的油管柱腐蚀速率做出了预测，并开展主控因素下油管柱腐蚀速率随时间、井深的变化规律研究。结果表明，在整个吞吐周期中，油管腐蚀主要发生在生产阶段。腐蚀情况预测结果与现场实测腐蚀情况吻合较好。     

频率对BG-P110油管钢腐蚀疲劳裂纹扩展的影响

油管服役工况下,受腐蚀介质和交变载荷的共同作用,腐蚀介质腐蚀油管内外壁而产生表面结构不连续。当有拉伸、弯曲、振动载荷出现时,表面结构不连续处会产生应力集中,发生腐蚀疲劳断裂失效。以宝钢BG-P110油管材料为对象,通过不同载荷频率下的疲劳和腐蚀疲劳裂纹扩展试验,分别测量大气和3.5 wt%Na Cl环境下的疲劳裂纹扩展速率。结合断口形貌和成分分析,分析频率对BG-P110油管材料腐蚀疲劳裂纹扩展的影响。交变载荷相同时,腐蚀环境加快BG-P110油管的疲劳裂纹扩展速率;腐蚀环境相同时,频率越低BG-P110油管疲劳裂纹扩展速率越大。     

油气生产过程中CO_2腐蚀预测研究

在油气生产过程中,由于油管的内腐蚀严重,时常发生穿孔、断裂事故,直接影响了油气田的正常生产和动态监测工作。为了弄清油气井腐蚀原因,在广泛调研CO2腐蚀的基础上,认为影响腐蚀速度的主要外部因素是环境温度、CO2分压、pH值、流速等,结合室内实验和现场应用,基于NORSOK腐蚀模型建立了更适合于油田实际的腐蚀预测模型,进行了影响腐蚀速度的敏感性分析,拓宽了NORSOK腐蚀模型的应用范围。分析结果与实验数据相吻合,说明该模型可以应用于油气田复杂环境腐蚀情况并能得到较好的分析判断结果,为油田注采CO2管材防腐预测提供了依据。     

油管常见事故原因分析及治理

对油管常见的断、脱、偏磨、腐蚀、开裂、结垢等事故原因进行了详细分析,并切合实际提出了相应的防治对策。对实际生产有一定的借鉴作用。     

陇东地区煤层气井油管柱腐蚀机理研究

煤层气井油管柱腐蚀导致的管柱穿孔和频繁卡泵是制约陇东地区煤层气资源开发的关键因素，确定煤层气井油管腐蚀形貌特征与产物成分，查明其腐蚀机制对于气井管材选型、防护措施改进意义重大。利用扫描电镜（SEM）及二次电子图像（SE）、背散射图像（BSE）对油管柱腐蚀产物膜形貌进行微观表征，采用能谱分析（EDS）标定腐蚀产物元素类型及含量，并通过X射线衍射分析了腐蚀产物的矿相，在此基础上提出本区煤层气井油管腐蚀机理及防护措施：本区煤层气井N80油管钢在高矿化度Cl^-、HCO₃^-地层水环境发生强烈CO₂腐蚀作用，形成多层结构腐蚀产物（FeCO₃）膜，由于腐蚀产物膜与金属基体结合强度低，在井筒流动介质冲刷下易发生剥离，且腐蚀产物膜疏松多孔致密性差，Cl^-易穿过产物膜接触金属基体，形成自催化腐蚀电偶，加速局部阳极溶解，生成大量点蚀坑，加剧了腐蚀穿孔伤害程度。选择含3% Cr油管材、加缓蚀剂（原油）与射孔完井是实现本区煤层气井油管柱整体腐蚀防护的可行措施。     

大庆油田采气井管柱CO2腐蚀速度分布规律及影响因素分析

对大庆油田采气分公司升深2-17井CO2腐蚀后的报废油管管柱进行了现场实测,绘出了N80油管管柱CO2腐蚀速度随气井井深分布规律曲线,并对该曲线进行了理论分析;所得结论,对气井油管管柱CO2腐蚀的预测评估,以及采取相应的有效预防措施具有很大的指导作用。     

电厂蒸汽管开裂失效原因分析

通过取样进行化学成分分析、机械性能测试、外观检验、金相检验、扫描电镜和X射线能谱分析发现,由于管道内壁发生点蚀损伤,进而发生应力腐蚀开裂。     

闸阀压盖螺栓断裂失效分析

某化工厂聚丙烯车间一条闸阀压盖螺栓发生断裂,采用宏观检验、扫描电镜及能谱分析、金相检验等试验手段分析了该螺栓的断裂原因.结果表明:断裂是由于材料未经固溶处理,或固溶处理温度不高、时间较短,碳化物未经充分溶解,合金化程度较差,长期使用中造成晶界附近的金属贫铬,且在腐蚀介质中发生电化学反应,从而在较小的外力作用下发生晶间腐蚀断裂.     

国外套管腐蚀检测技术研究进展

 油气勘探生产过程中普遍存在腐蚀现象,为防止套管、油管、井口等设施的利用价值受到影响,保障经济效益、生产效率,需要开展腐蚀防控工作。腐蚀检测技术具有分辨率高、连续性强等特点,是应对腐蚀问题的重要手段。本文主要针对套管腐蚀问题,介绍国外套管腐蚀检测技术现状,并分析其未来发展趋势。     

油田CO2驱油气井防腐工艺优化

对油田CO2腐蚀机理及特征进行了分析。针对CO2注采油井的井下工况,对比分析了不同防腐工艺的优缺点,并从经济性和防腐效果两方面,设计并优选了不同的防腐工艺组合。研究结果表明：对于腐蚀环境恶劣、油藏注CO2开发周期长的井区,建议采用耐腐蚀合金油管;对于腐蚀环境程度不特别恶劣、油藏注CO2开发周期短的井区,使用普通碳钢油管加注缓蚀剂是较好的选择,也是目前我国大多数油田采用的CO2防腐措施。     

电站锅炉水冷壁高温腐蚀现象研究

为了研究水冷壁高温腐蚀经常发生的原因与腐蚀机理,以某电站锅炉水冷壁为研究对象,通过水冷壁的成分检测、厚度测量、力学性能试验,以及对腐蚀产物的扫描电镜分析、能谱分析、金相组织分析来研究引起水冷壁高温腐蚀的原因。研究结果表明：水冷壁的高温腐蚀产物可分为3层,每层腐蚀产物的形态与元素种类是不同的。该水冷壁高温腐蚀为硫酸盐型高温腐蚀,腐蚀的主要原因为生成的复合硫酸盐对管壁表面进行了破坏,而燃煤中的S、K、Na等物质的存在是发生高温腐蚀的内在根源。     

深井油管CO2腐蚀规律及其应用研究

 采用高温高压水介质,测试研究了模拟现场工况环境中几种材料在不同井况环境下的动态腐蚀特征,对腐蚀产物和速率变化特征进行了分析.结果表明,不同井况环境下,腐蚀产物特征和速率存在较大差异,腐蚀速率最高值与最低值差别可达5倍以上;在同一口井中的不同井段,同种材料的腐蚀特征表现出极大的差异,腐蚀产物形貌、与基体结合力以及腐蚀速率等方面各不相同,其中以1500—3500m井段腐蚀较为严重,1500m以上腐蚀较轻,而井底部位试样表面基本都形成具有较好结合力的腐蚀产物膜,阻碍了腐蚀的发展;模拟环境下,同一口井中不同材料和不同井段间的耐蚀性也存在差别,这种差别是多种影响因素共同作用的结果,各影响因素的作用大小有所不同.可见,深井或超深井中油管的CO₂腐蚀,需要针对各油井的具体状况以及CO₂腐蚀的发生、发展规律和趋势,对每一口具体井的不同井段进行有关温度、压力及流速的测试和计算,找出可能发生严重CO₂腐蚀的井段;在研究油管的CO₂腐蚀规律时,需要综合考虑各种因素的协同作用.     

ZG20MnSi钢的疲劳及腐蚀疲劳断口分析

利用PQ1-6型旋转弯曲疲劳试验机和TSM-1扫描电子显微镜对ZG20MnSi钢进行了空气与水两种介质的对比疲劳试验,探讨了ZG20MnSi钢在水中的条件疲劳极限比在空气中低得多的原因。在水中的试样表面能形成多处裂纹核心,这些裂纹核心在交变应力作用和水的腐蚀作用下得以快速扩展。腐蚀作用一方面使材料表面出现腐蚀坑成为裂纹核心,另一方面腐蚀作用产生的氢进入材料中与位错之间发生交互作用,形成Cottrell气团,造成位错塞积,也能导致裂纹核心的形成,氢还能降低材料原子间结合力,使裂纹尖端表观屈服应力降低,发生滞后塑性变形,加速裂纹的扩展。     

真空脉冲渗氮油管的性能研究

针对采油过程中油管普遍存在的腐蚀、偏磨问题, 利用真空脉冲渗氮技术,对J55油管钢进行了渗氮处理.室内试验和现场应用表明,渗氮后的油管表面硬度、耐磨性能、耐腐蚀性能及上、卸扣性能均有显著提高,真空脉冲渗氮技术能较好地解决油井介质腐蚀油管问题,是一种可以推广的节能、环保型热处理新技术.     

H2S对N80号汕管钢腐蚀行为的影响

用稳态极化法,阳极动电位扫描法研究了给定酸度而不同H2S浓度和给定H2S浓度而不同酸度的溶液中H2S对N80号油管钢腐蚀行为的影响。结果表明：酸性溶液中H2S会吸附在油管钢表面从而促进腐蚀反应阳极过程的进行,且随着溶液中H2S浓度的增大油管钢耐蚀能力降低,腐蚀率加快。     

新型SL3-1双翻斗型雨量传感器口径圈过早腐蚀的失效分析(英文)

对一种新型双翻斗型雨量传感器用口径圈过早发生腐蚀失效进行了全面、系统的分析.为找出其失效起因和失效机理,一系列表征分析手段用于该口径圈的材质检验及宏微观表面形貌分析.结果表明:材质本身存在的缺陷以及因加工引起的表面镀层不均匀是引发该新型口径圈过早腐蚀失效的主要原因.最后,针对上述结论对该失效提出了相应的解决建议.     

国内外冷却水处理技术

分析了循环冷却水中的腐蚀、结垢、生物污染3个问题的形成原因及对系统的危害,介绍了国内外几种不同的循环冷却水的处理方法,分析各自的优缺点及相应的设备,提出了适合不同情况的水处理方法.