超深井中028油管材料耐蚀性研究

论文摘要

本文利用高温高压试验设备并辅以SEM等现代分析手段,研究了高温高压下028材料在含CO2和／或C1-环境中的高温高压失重腐蚀规律；研究了028油套管在应力存在条件下的腐蚀性能行为及酸化压裂液点蚀和缝隙腐蚀行为。试验结果表明：在模拟的腐蚀环境中028镍基合金在液相试验中未发生点腐蚀,均匀腐蚀速率均未超过O.lmm/y,最大均匀腐蚀速率仅为0.0184mm/y;随着井深的增加,温度和CO2分压增大,均匀腐蚀速率增大；四点弯曲试样的腐蚀速率要略大于挂片试样；相同腐蚀条件下,气相均匀腐蚀速率要大于液相均匀腐蚀速率。经研究表明：对于材料的SCC性能而言,随温度升高,点蚀敏感性逐渐增强,其由点蚀诱发的SCC敏感性随之增强。在温度为150℃C,密度为1.8g/cm3有机盐完井溶液中,加载应力为75%Ysmin,做720h应力腐蚀试验,材料没有断裂,在50倍金相显微镜下也没有产生微观裂纹,证明材料在有机盐溶液中具有良好的抗SCC性能。分别做温度为150℃,压力为5MPa,128h残酸腐蚀试验和循环酸化腐蚀试验,试验后028镍基合金管体内壁、接箍及结合部均未出现点蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀迹象。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 镍基合金的高温高压试验研究
• 1.2.2 镍基耐蚀合金在酸液中的腐蚀研究
• 1.2.3 镍基合金的抗SCC性能
• 1.3 本项目研究的主要内容及研究方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 1.4 本文主要创新点
• 第二章 试验方法
• 2.1 腐蚀失重试验
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 腐蚀工况条件
• 2.1.3 腐蚀失重试验方法
• 2.2 应力腐蚀试验
• 2.2.1 试验条件
• 2.2.2 试验原理
• 2.2.3 加载应力及试验步骤
• 2.3 酸化压裂液点蚀及缝隙腐蚀试验
• 2.3.1 入井流体腐蚀环境调研
• 2.3.1.1 完井液及环空保护液
• 2.3.1.2 酸化压裂液
• 2.3.2 试验方法
• 2.4 材料选用经验判据
• 2和/或Cl^-环境中的高温高压腐蚀试验'>第三章 028油管材料在含CO₂和/或Cl^-环境中的高温高压腐蚀试验
• 2分压和有效拉伸载荷较大）'>3.1 KS-1井环境模拟腐蚀试验（CO₂分压和有效拉伸载荷较大）
• 3.1.1 KS-1井条件模拟试验结果
• 3.1.2 KS-1井试验结果分析
• 3.2 KS-2井环境模拟腐蚀试验（高温）
• 3.2.1 KS-2井口条件模拟试验结果
• 3.2.2 KS-2井试验结果分析
• -）'>3.3 KS-3环境模拟腐蚀试验（Cl^-）
• 3.3.1 均匀腐蚀速率
• 3.3.2 点腐蚀形貌
• 3.3.3 材料抗SCC性能
• 3.4 气相腐蚀试验
• 3.4.1 KS-2井130℃气相试验结果
• 3.4.2 KS-2井150℃气相试验结果
• 3.4.3 试验结果分析
• 3.4.4 气相腐蚀试验与液相腐蚀试验结果比较
• 3.5 本章小结
• 第四章 模拟完井液及环空保护液抗SCC性能评价
• 4.1 材料在有机盐溶液中SCC试验结果
• 4.2 试验结果分析及讨论
• 4.2.1 油田常用完井液及性能比较
• 4.2.2 完井液中SCC机理
• 4.2.3 完井液中SCC的影响因素
• 4.2.4 完井液中SCC的预防
• 4.3 本章小结
• 第五章 酸化压裂液中抗点蚀及缝隙腐蚀性能研究
• 5.1 试验
• 5.1.1 循环模拟试验
• 5.1.2 残酸模拟试验
• 5.1.3 酸化实验流程
• 5.2 试验结果
• 5.2.1 028镍基合金酸化实验
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 详细摘要