[1]赵国仙,张思琦,王映超,等.N80钢在CO2、H2S及其混合介质环境中的腐蚀行为研究[J].焊管,2022,45(3):7-12.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.03.002]
　ZHAO Guoxian,ZHANG Siqi,WANG Yingchao,et al.Study on Corrosion Behavior of N80 Steel in CO2，H2S and Mixed Medium Environment[J].,2022,45(3):7-12.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.03.002]
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N80钢在CO2、H2S及其混合介质环境中的腐蚀行为研究()
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《焊管》[ISSN:1001-3938/CN:61-1160/TE]

卷:
45
期数:
2022年第3期
页码:
7-12
栏目:
试验与研究
出版日期:
2022-03-28

文章信息/Info

Title:
Study on Corrosion Behavior of N80 Steel in CO2，H2S and Mixed Medium Environment
文章编号:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.03.002
作者:
赵国仙; 张思琦; 王映超; 宋 洋; 郭梦龙
1. 西安石油大学 材料科学与工程学院， 西安 710065； 2. 西安摩尔石油工程实验室股份有限公司， 西安 710065
Author(s):
ZHAO Guoxian;  ZHANG Siqi;  WANG Yingchao;  SONG Yang;  GUO Menglong
1. School of Materials Science and Engineering, Xi’an Shiyou University, Xi’an 710065, China;2. Xi’an Maurer Petroleum Engineering Laboratory Co., Ltd., Xi’an 710065, China
关键词:
油套管; CO2腐蚀; H2S腐蚀; N80钢; 腐蚀速率; 孔蚀
Keywords:
oil casing;  CO2 corrosion;  H2S corrosion;  N80 steel;  corrosion rate;  pitting
分类号:
TG174.3
DOI:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.03.002
文献标志码:
A
摘要:
针对N80钢油套管在CO2/H2S共存环境中的腐蚀问题，利用失重法与电化学测试方法作对比分析，并利用扫描电子显微镜以及X射线衍射仪对浸泡腐蚀试验后的N80钢试样进行研究。结果显示，浸泡腐蚀试验结果与电化学测试结果一致，在单独CO2环境中，N80钢的自腐蚀电流与平均腐蚀速率最大，腐蚀最严重；在单独H2S环境中，N80钢试样腐蚀速率最小，自腐蚀电流最小；在PCO2/PH2S=1∶ 0.3 时，主要以H2S腐蚀为主，但在表面发生局部产物膜剥落，此时的腐蚀速率高于纯H2S条件下的腐蚀速率。研究表明，在单独CO2环境中，腐蚀以阴极反应过程控制为主；在单独H2S环境中，腐蚀以阳极反应过程控制为主；在PCO2/PH2S=1∶ 0.3时，腐蚀以阴极反应过程控制为主。
Abstract:
Aiming at the corrosion problem of N80 steel oil casing in CO2/H2S coexistence environment, the weight loss method and electrochemical test method are compared and analyzed, and the N80 steel samples after immersion corrosion test are studied by scanning electron microscope and X-ray diffraction. The results show that the immersion corrosion test results are consistent with the electrochemical test results. In the CO2 environment, the self corrosion current and average corrosion rate of N80 steel is the largest and the corrosion is the most serious. In H2S environment, N80 steel sample has the lowest corrosion rate and the lowest self corrosion current. When PCO2/PH2S=1∶0.3, it is mainly H2S corrosion, but local product film peeling occurs on the surface. At this time, the corrosion rate is lower than that under H2S. This shows that in the CO2 environment, the corrosion is mainly controlled by the cathode reaction process; In H2S environment, the corrosion is mainly controlled by cathode reaction process; When PCO2/PH2S==1∶0.3, the corrosion is mainly controlled by cathode reaction process.

参考文献/References:

[1] 陈长风，路民旭，赵国仙，等. N80油管钢CO2腐蚀点蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报，2003（1）:22-26.[2] 刘然克，张德平，郝文魁，等. H2S分压对N80油套管钢CO2环境下应力腐蚀开裂的影响[J]. 四川大学学报（工程科学版），2013，45（6）:196-202.[3] 孟玲. 油气管材CO2腐蚀机理及其防护措施[J]. 热喷涂技术，2017，9（2）：63-68.[4] 谢涛，张晓诚，林海，等. CO2和微量H2S共存环境中套管防腐优选研究[J]. 装备环境工程，2021，18（1）：57-63.[5] 陈卓元，张学元，王凤平，等. 二氧化碳腐蚀机理及影响因素[J]. 材料开发与应用，1998（5）：36-42.[6] 康永印，袁曦，黄金营，等. X52钢在H2S/CO2饱和5%NaCl溶液中的腐蚀行为研究[J]. 材料保护，2008（5）：7-10，91. [7] 何庆龙，孟惠民，俞宏英，等. N80油套管钢CO2腐蚀的研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报，2007（3）：186-192.[8] 白海涛，杨敏，董小卫，等. CO2腐蚀产物膜的研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报，2020，40（4）：295-301.[9] 李佳航，王丹，谢飞，等. 油气管道的CO2腐蚀及防护研究进展[J]. 表面技术，2021，50（4）：172-183.[10] 陈长风，路民旭，赵国仙，等. N80油套管钢CO2腐蚀产物膜特征[J]. 金属学报，2002（4）：411-416.[11] 孙啸. N80油套管钢腐蚀规律的实验研究及分析[J].天然气与石油，2008（4）：27-29.[12] 任呈强. N80油管钢在含CO2/H2S高温高压两相介质中的电化学腐蚀行为及缓蚀机理研究[D]. 西安：西北工业大学，2003.[13] 韩燕，巨亚锋，罗有刚，等. 某N80新油管早期腐蚀穿孔失效分析[J]. 材料保护，2020，53（11）：160-165.[14] 吴保玉，宋振云，陈平. N80/J55油管钢在超临界CO2/H2O体系中腐蚀行为研究[J]. 钻采工艺，2021，44（2）：66-70.[15] 吕祥鸿，赵国仙. 油套管材质与腐蚀防护[M]. 北京：石油工业出版社，2015：36-37.[16] 魏亮，庞晓露，高克玮. X65钢在含超临界CO2的NaCl溶液中腐蚀机制的讨论[J]. 金属学报，2015，51（6）：701-712.[17] 赵国仙，吕祥鸿，韩勇. 某井油管腐蚀原因分析[J]. 材料工程，2010（3）：51-55.[18] ABAS A Z，MOHAMMED N A，SUHOR M F，et al. The Effect of Elevated H2S on Corrosion Behaviour of API 5L X65 Carbon Steel in High Partial Pressure CO2 Environments[C]//One Petro. SPE Middle East Oil and Gas Show and Conference，Bahrain：Manama，2019.[19] 梁平，王莹. 覆有短期腐蚀产物膜的X80钢的电化学行为[J]. 中国腐蚀与防护学报，2013，33（5）：371-376.

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[1]高霞,肖国章.油套管特殊螺纹设计要素分析[J].焊管,2010,33(1):21.[doi:1001－3938（2010）01－00２１－０４]
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[6]白小亮,秦长毅,卫尊义,等.特殊螺纹接头关键参数量值溯源体系的建立[J].焊管,2013,36(8):50.[doi:１００１－３９３８（２０１3）08-0005-050]
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[7]王 军,毕宗岳,张 峰,等.石油套管抗挤性能研究[J].焊管,2013,36(9):20.[doi:１００１－３９３８（２０１3）09-0020-05]
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　ZHANG Guochao,YU Han,ZHANG Xiaofeng,et al.Research Progress of CO2 Corrosion of Containing Cr Steel[J].,2014,37(3):50.[doi:１００１－３９３８（２０１4）10-0050-05]
[9]邹 航,徐进桥,张 峰,等.中碳J55钢HFW焊接油井管钩状裂纹缺陷分析[J].焊管,2015,38(9):17.[doi:１００１－３９３８（２０１5）09-0017-05]
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[10]王一岑,等.油套管上卸扣扭矩准确度的影响因素及改善措施[J].焊管,2017,40(1):54.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2017.01.011]
　WANG Yicen,YUAN Qingying,et al.Torque Accuracy Influence Factors and Improvement Measures of?Casing and Tubing Screw-on-off[J].,2017,40(3):54.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2017.01.011]
[11]吕祥鸿,闫亚丽,王 悦.某区块油井套管腐蚀破坏机理及防护措施研究[J].焊管,2019,42(1):10.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2019.1.002]
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2021-09-26作者简介：赵国仙（1968—），教授，主要从事石油管道的腐蚀与防护研究。
更新日期/Last Update: 2022-04-02