【摘 要】
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目前我国石油工业的开采环境越来越苛刻,对服役材料的性能提出了更高的要求。我国西北部地区油气田的腐蚀环境具有以下特点:高温高压,H_2S/CO_2共存,地层水矿化度高等。在这些条件下如何进行油井管的选材使得其符合经济性和适用性的统一便成为了一个重要的问题。首先,本文通过对现场工况进行调研,在实验室进行模拟实验研究了材料的腐蚀特征和应力腐蚀敏感性。以P110SS低合金钢、超级13Cr马氏体不锈钢、25
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目前我国石油工业的开采环境越来越苛刻,对服役材料的性能提出了更高的要求。我国西北部地区油气田的腐蚀环境具有以下特点:高温高压,H2S/CO2共存,地层水矿化度高等。在这些条件下如何进行油井管的选材使得其符合经济性和适用性的统一便成为了一个重要的问题。首先,本文通过对现场工况进行调研,在实验室进行模拟实验研究了材料的腐蚀特征和应力腐蚀敏感性。以P110SS低合金钢、超级13Cr马氏体不锈钢、2507双相不锈钢、316奥氏体不锈钢和825镍基合金五种材料为研究对象,研究了温度、原油含水率、时间、H2S分压以及相同含水率下的温度对上述材料腐蚀和应力腐蚀的影响。通过SEM、EDS、XRD等表征方式对腐蚀形貌进行分析并对腐蚀产物进行物相分析。研究发现制约P110SS低合金钢服役寿命的因素主要是腐蚀失重,而腐蚀失重的主要影响因素是温度。在实验条件下P110SS低合金钢不会发生应力腐蚀开裂。不锈钢的腐蚀失重都符合要求,但是在实验条件下存在应力腐蚀开裂,从而影响到服役寿命。其次,在研究上述材料的腐蚀规律以及应力腐蚀敏感性的基础上,对工况条件下材料的服役寿命进行了分析,确定了材料在工况条件下的适用范围。分析表明,P110SS低合金钢可在110℃下使用;不锈钢可以在特定服役范围内使用;镍基合金可在全部工况条件下使用。
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