油井管材料流體誘導腐蝕研究.pdf

1、油井管是油氣井儲層改造和生產(chǎn)的重要裝備，在酸化壓裂、產(chǎn)出等工況下，處于極其惡劣的環(huán)境中，承受著力學、化學等耦合作用，容易發(fā)生嚴重變形、斷裂和腐蝕穿孔等井下事故。為此，本文基于流體力學理論及腐蝕電化學理論，以油井管P110鋼和超級13Cr鋼兩種材料為研究對象，在自行設計的射流式實驗裝置上，開展了高流速下（流速高達40m/s以上）油井管材料的流體誘導腐蝕研究。
　　論文研究了流速、沖蝕角度和Cl-濃度對流體誘導腐蝕速率和機理的影響。采

2、用失重法得出兩種材料在不同影響因素下的平均腐蝕速率;采用電化學方法得出兩種材料在不同流速下的自腐蝕電位和極化曲線;采用掃描電鏡對兩種材料的腐蝕產(chǎn)物膜進行分析。研究結(jié)果表明，當沖蝕角度為45°時，NaCl濃度為3.5wt％時，兩種材料的腐蝕速率均達到最大。因此固定NaCl濃度為3.5wt％，沖蝕角度為45°時，調(diào)節(jié)流體流速為0～21 m/s范圍內(nèi)時，得到了流速對兩種材料流體誘導腐蝕具有重要影響。結(jié)論如下:
　　(1)當流速為10.0

3、m/s時，兩種材料的腐蝕速率均達到最大值，此時自腐蝕電位靠近陽極溶解反應，極化曲線結(jié)果表明此時的腐蝕反應受陰極氧擴散和陽極溶解反應共同主導，導致腐蝕速率最大，腐蝕產(chǎn)物膜厚度最薄且最疏松。
　　(2)當流速小于10.0m/s時，隨著流速的增加，兩種材料的腐蝕失重逐漸增大，自腐蝕電位逐漸降低，陰極極化曲線主要受氧擴散控制;隨著流速的增加，腐蝕產(chǎn)物膜的厚度逐漸減薄，產(chǎn)物膜也由致密變得疏松。
　　(3)當流速大于10.0m/s時，隨