封隔器用金属应力腐蚀研究

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1、巾勿乙⑷丈淨(华东)CHINAUNIVERSITYOFPETROLEUM本科毕业设计(论文)题目:封隔器用金属材质应力腐蚀实验研究学生姓名:郭彦明学号:11095216专业班级:材料物理11-2班指导教师:胡松青2015年6月20日封隔器用金属材质应力腐蚀实验研究摘要封隔器作为油田分层采油的主要工具,在釆油工程中广泛运用。封隔器长期处于高温高压、高矿化度及高负荷环境屮,容易发生腐蚀穿孔及断裂现象,直接影响油田生产安全。因此,本论文以45#、N80、35CrMo和42C「Mo四种金属材质为研究对象,利用高温高压反应釜模拟油田实际环境,对各材质的耐蚀性能及力学性能进行评价,并针对不同环境选出合

2、适材质。结果表明:四种材质的腐蚀速率均随温度的升高呈现出先增加后减小的趋势;相对于35CrMo和42CrMo两种材质,45#和N80具有较好的耐蚀性,但35CrMo和42C『Mo的强度要高于45#和N80;针对钢套及接头等耐蚀性要求较高部位选用N80,而锁环等力学性能要求较高部位选用42CrMo<>关键词:封隔器;应力腐蚀;失重法;力学性能第2页第2页第2页第2第2页第2页第2页第2ExperimentalstudyonstresscorrosionofmetallicmaterialusedforpackersAbstractAshierarchicalextractionofoil,t

3、hemaintoolpackeriswidelyusedinprocessofoilextraction.Packerhasbeenathightemperature,ahighpressure,highsalinityandhighloadenvironment.Itispronetoinitiatecorrosionperforationandfracturephenomenonanddirectlyaffectoilfieldproductionsafety.Therefore,thisthesiswith45#,N80,35CrMo,and42CrMoofmetalmaterial

4、astheresearchobject,simulatingoilfieldactualenvironmentinhightemperaturehighpressurereactor,andevaluatingthecorrosionresistanceandmechanicalpropertiesofmaterial.Finallyaccordingtodifferentenvironmenttoselectthesuitablematerials.Theresultsshowthatthecorrosionrateofmaterialwiththeriseoftemperaturesh

5、owedatrendofdecreaseafterthefirstincreases;comparing35CrMo-and42CrMowith45#andN80,bothof45#andN80havegoodcorrosiveresistance,buttheintensityof35CrMoand42CrMoarebetterthan45#andN80・InsteelbushingandconnectorsshouldselectN80,whichhashighcorrosionresistance.Butinlockringshouldchoose42CrMo,whichhashig

6、hmechanicalproperties.Keyword:Packer;StressCorrosion;WeightLoss;MechanicalProperties目录第1章前言11.1金属封隔器的简介11.2金属的应力腐蚀21.2.1应力腐蚀产生的条件21.2.2应力腐蚀的基本特征21.2.3应力腐蚀机理31.2.4防止应力腐蚀的措施41.3应力腐蚀试验方法51.3.1电化学方法51.3.2慢应变速率实验法51.3.3物理研究方法61.4应力腐蚀研究现状61.5本文的主要研究内容6第2章试验方》去82.1试验方法的选择82.2评价方法82.2.1失重试验法82.2.2XRD分析82.

7、2.3力学性能测试92.3试验材料及仪器92.3.1试验材料92.3.2试验仪器102.4试验溶液配制112.5试验装置及试验步骤112.6小结13第3章不同材质耐蚀性及力学性能研究143.1耐蚀性能研究143.1.1腐蚀速率与温度的关系曲线143.1.2腐蚀形貌分析163.1.3腐蚀产物成分分析163.2力学性能测试183.2.1抗拉强度测试183.2.2拉伸强度损失率测试203.3金属材质使用评价223.4讨论223

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