Q235钢在三元复合驱溶液中电化学腐蚀研究.pdf

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1、Q235钢在三元复合驱溶液中电化学腐蚀研究齐波(中国石油大庆石化分公司，黑龙江大庆163714)摘要：采用电化学综合测试系统对油田常用管线钢Q235在以碱(Alkali)、表面活性剂(Surfac．tant)和聚合物(Polymer)的三元复合驱(ASP)溶液中腐蚀电化学行为进行了测试。研究了不同温度和pH值对其腐蚀行为影响。用扫描电镜(SEM)对浸泡腐蚀后试件表面进行了分析。结果表明：随温度升高，Q235钢电化学阻抗谱容抗半径降低，腐蚀阻力降低，腐蚀速率加大，主要与腐蚀产物膜减薄有关。随pH值升高，腐蚀速率减小并趋于平稳，主要取决于OH一的放电电位。静态浸泡后主要发生均匀腐蚀，

2、腐蚀产物膜疏松，无点蚀。关键词：Q235钢三元复合驱腐蚀电化学腐蚀机理中图分类号：TGI74．46文献标识码：A文章编号：1007—015X(2013)06—0001—03随着油田开发的不断深入，油田生产已进入学综合测试系统。电化学腐蚀电解池由三电极体高含水期，为了提高原油采收率，以碱(Alkali)、系构成，其中辅助电极为铂电极，参比电极为甘汞表面活性剂(Surfactant)和聚合物(Polymer)所构电极，工作电极为环氧树脂密封的Q235钢。测成的三元驱油复合体系(简称ASP)日益受到各试前用水砂纸打磨至800号，然后用丙酮和酒精国的重视。ASP技术是20世纪80年代发展

3、起脱脂，吹干备用。来的强化采油新技术，在我国发展较快，已经在大实验内容：庆、胜利油田进行了多处试验，可在水驱基础上提电化学腐蚀测试时，以测试Q235钢在ASP高采收率20％以上J。但ASP技术应用也同时溶液中的电化学阻抗谱(EIS)为主，测试频率选对所涉及采出系统提出了更高的要求，其腐蚀机择0．1～100kHz。(1)测试Q235钢在25，50和70℃的ASP溶理也将由于三元成分的混合而变得更加复杂。因液中的电化学阻抗谱。此，对ASP复合驱的腐蚀机理研究是确保三次采(2)测试Q235钢在pH值分别为7．2，8．2，油技术推广中重要的一环。此外，国内外对于9．2，11．2和12．2

4、的ASP溶液中的电化学阻ASP的研究还仅限于驱油效果，而对其中腐蚀行抗谱。为的研究报道甚少，更没有人进行过系统的研究浸泡腐蚀实验：并提出解决方案4。。在70oC和pH值为7．2，将Q235钢标准腐蚀本文主要研究油田常用管线Q235钢在模拟挂片在ASP溶液中进行浸泡腐蚀实验，实验后采油田ASP溶液中的电化学腐蚀行为，分析不同温用13本13立$3400型扫描电镜对腐蚀形貌进行度和pH值对其腐蚀行为的影响规律，探讨其腐分析蚀机理，为ASP腐蚀与防护的深人研究提供理论参考。2结果与讨论2．1温度的影响1实验图1为Q235钢在不同温度时ASP溶液中的实验材料：Q235管线钢。电化学阻抗谱图

5、。一般来说，高频区容抗弧半径实验介质：质量分数为0．6％聚丙烯酰胺、1．2％碳酸钠、0．12％石油磺酸盐配制油田ASP收稿日期：2013—06—13；修改稿收到日期：2013—08—20。模拟液。作者简介：齐波(1967一)，工程师，在该公司化工一厂工作。实验设备：美国GAMRY公司PCI4／750电化E—mail：dqqibo@163．corn1越大，反映出溶液阻力越大。由图1可知，随温度由于电极反应是在碱性溶液中测量的，阳极放升高，容抗弧半径逐渐变小，说明Q235钢的腐蚀电可能是析氧反应引：20H。一2e一一H20+1／202阻力逐渐降低，腐蚀速率增加。OH一的放电电位(po

6、H一=1．229-(0．0591／2)lg7000([P。。]／EOH一])6ooo1O0()og5ooo二4ooo8ooo3o00一6oooI2000loo040oo05o(】o10o()o150002OooZ’，n·cm2O50o0lOooo15o0o20000图1不同温度时电化学阻抗谱Z／n·cm2Fig．1EISplotsofQz35indiferenttetrtmratureofASPsolutions图3不同pH值时的电化学阻抗谱Fig．3EISplotsofQ235inASPsolutionswithdifferentpHvalue图2RC随温度变化Fig．2Fit

7、tedparamete~ofRtCdvarieswiththetemperature图4R，C随pH值变化Fig．4FittedparametersofR￡CdvarieswiththepHvalue电化学阻抗谱拟合结果见图2。随着温度升高，先增大后减小，当温度达到40℃时，尺的大气压分压P=0．02MPa，当pH值为10值最大，铁阳极溶解速率最小。先减小后增时可求得‘p。一=1．121V(SHE)。而25时饱大，铁表面膜的厚度先增厚后减薄。当温度达到和甘汞电极电位为0．242V