高温高压CO2／O2共存环境中TP100钢的腐蚀行为-论文.pdf

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1、第34卷第8期腐蚀与防护Vo1．34No．82013年8月CORROSIONPROTECTIONAugust2013高温高压CO2／O2共存环境中TPIO0钢的腐蚀行为林学强，柳伟，张晶，董帅，张海龙。，李效波。，蔡峰，徐川川，路民旭(1．北京科技大学新材料技术研究院腐蚀与防护中心，北京100083；2．中海油田服务股份有限公司，天津300450)摘要：采用失重法、x射线衍射方法(XRD)、扫描电镜观察及其能谱分析等方法研究了TP100钢在含02，CO以及COz与Oz共存3种环境中的腐蚀行为。结果表明，在有COco与()2共

2、存环境中，TP100钢的腐蚀速率显著高于COz或0z两种气体单独存在条件下。在有COz与0z共存环境中，TP100钢表面形成主要由FeCOa，Fea04和Fe。组成的疏松多孔的腐蚀产物，这种多孔的腐蚀产物为腐蚀气体和溶液提供了快速通道从而促进了腐蚀，在基体表面出现了明显的蚀坑。关键词：Oz腐蚀；COz腐蚀；腐蚀速率；腐蚀形貌；TP100钢中图分类号：TG174文献标志码：A文章编号：1005—748X(2013)08—0698—04C02／02CorrosionBehaviorofTP100SteelinmgllTemper

3、atureandHighPressureEnvironmentLINXue—qiang，LIUWei，ZHANGJing，DoNGShuai，ZHANGHai—long。，LIXiao_bo。，CAIFeng，XUChuan-chuan。LUMin-xu(1．CorrosionandProtectionCenter，InstituteforAdvancedMaterialsandTechnology，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China；2．C

4、hinaOilfieldServicesCo．，Ltd．，Tianjin300450，China)Abstract：ThecorrosionbehaviorofTP100steelinCO2andO2coexistingconditionwasstudiedusingweightlossmethod，scanningelectronmicroscopy(SEM)，energydispersivespectrometer(EDS)andX-raydiffraction(XRD)．TheresultsshowthattheC02

5、—02corrosionrateofTP100steelisremarkablyhigherthanthatofC()2corrosionor02corrosion，respectively．COz02corrosionscaleisloose，composedofFeCOs，Fe203andFe304，andlotsofporesexistinthecorrosionscale．Theporousscaleprovidedfasttransferringchannelforcorrosivesolution，andasar

6、esult，obviouspitsappearedonthesurface．Keywords：O2corrosion；CO2corrosion；corrosionrate；corrosionscale；TP100steel在油气田开发生产过程中存在的主要腐蚀类型1试验是CO腐蚀和H。S腐蚀，对于这两类腐蚀，国内外表1和图1分别为试验用TP100钢的化学成已有大量研究。在实际油气田生产过程中会出现分和显微组织。TP100钢的微观组织主要为针状O进入井下的油气环境中，从而在井下油气环境中铁素体。表2为试验用模拟油田采出液的组成。

7、同时出现CO。与Oz两种腐蚀性气体。相对于对钢在高温高压CO条件下腐蚀的广泛研究u]，对于表1试验用TP100钢的化学成分％CO／o。共存的高温高压条件下钢的腐蚀研究工作CSiMnSPCrNiMoFe相对缺乏。本工作利用高温高压反应釜进行Oz，0．250．250．850．0080．0080．880．00490．15余量CO和CO。／o共存3种气体条件下的高温高压腐蚀模拟试验，通过与单独COz腐蚀和单独Oz腐蚀表2模拟地层产出水离子含量mg／L进行对比，获得高温高压CO。／oz共存条件下KNa。。CaMgCO3一HCO3一SO

8、4CI214．50448．8117．998．73217．15742．714．79388．24TP100钢的腐蚀速率和腐蚀产物特征。图2为试样尺寸示意图。将试样用砂纸逐级打收稿日期：2013—05—16通信作者：柳伟，副教授，博士，weiliu@ustb．edu．cn磨至800后，依次用丙酮