祝恒倩:高温高含硫井口防喷器用718耐蚀合金的应用研究论文

祝恒倩:高温高含硫井口防喷器用718耐蚀合金的应用研究论文

本文主要研究内容

作者祝恒倩(2019)在《高温高含硫井口防喷器用718耐蚀合金的应用研究》一文中研究指出:井控设备是对油气井实施压力控制,对事故进行预防、监测、控制,实现安全钻井的可靠保证,尤其是防喷器在控制井喷时发挥着重要作用。选用整体性能表现优良的镍基合金作为井口装置用材一定程度上满足高酸性油气田开发需要,但随着腐蚀环境日趋苛刻,材料在高温高含硫环境中的耐蚀性仍值得探讨。本文在国内外镍基合金相关应用研究调研基础上,首先对镍基合金718在高温高含H2S/CO2的模拟油田地层产出水环境中腐蚀规律以及腐蚀行为特征进行了研究。结果表明,在四种不同腐蚀环境中,镍基合金718腐蚀轻微且表现出均匀腐蚀特征,升高温度或者是增大H2S/CO2分压比,试样的腐蚀速率略有增加,变化不明显。在模拟最苛刻腐蚀条件下,经过720h的腐蚀,四点弯曲SCC试样未发生断裂,缝隙腐蚀试样局部特征不明显且失重很小,表现出良好的抗应力腐蚀和缝隙腐蚀能力。其次,对未腐蚀试样和经苛刻条件腐蚀后试样表面钝化膜进行XPS深度溅射表明,腐蚀前钝化膜是一个具有双极性的薄膜,由两层构成,表层主要为Ni、Cr的氢氧化物和氧化物,内层主要为Ni、Cr的氧化物。腐蚀后,钝化膜外层存在大量金属硫化物,过渡层以Ni、Cr的氢氧化物为主,内层为金属氧化物及其对应的金属单质。膜层结构向硫化物的转变,加重了镍基合金718的腐蚀。最后,对镍基合金718在模拟高含H2S/CO2腐蚀条件下进行了极化曲线、动电位循环极化曲线及交流阻抗谱测试。无缝隙镍基合金718试样的电化学测试结果表明,相较于单独的CO2腐蚀体系,H2S的加入造成钝化膜稳定性下降,极化曲线出现多次活化-钝化转变,交流阻抗曲线的拟合结果也表明,H2S的存在使得极化电阻减小,活性离子穿过钝化膜所产生的阻力下降,保护性能降低。缝隙腐蚀试样的电化学测试结果表明,在H2S/CO2共存腐蚀体系中,不同温度条件下的循化极化曲线均相交于阳极极化区,显示良好的钝化和再钝化能力,且随温度升高,EIS图谱拟合的容弧抗半径逐渐减小,缝隙腐蚀敏感性增加;对比仅含CO2和仅含H2S条件下的循环极化曲线发现,溶液中高含量CO2的存在增大合金的缝隙腐蚀倾向,而在H2S腐蚀体系中718合金的封闭滞后环面积则很小,显示较强耐蚀能力,同时H2S环境中的腐蚀极化电阻大于CO2腐蚀条件下的极化电阻。

Abstract

jing kong she bei shi dui you qi jing shi shi ya li kong zhi ,dui shi gu jin hang yu fang 、jian ce 、kong zhi ,shi xian an quan zuan jing de ke kao bao zheng ,you ji shi fang pen qi zai kong zhi jing pen shi fa hui zhao chong yao zuo yong 。shua yong zheng ti xing neng biao xian you liang de nie ji ge jin zuo wei jing kou zhuang zhi yong cai yi ding cheng du shang man zu gao suan xing you qi tian kai fa xu yao ,dan sui zhao fu shi huan jing ri qu ke ke ,cai liao zai gao wen gao han liu huan jing zhong de nai shi xing reng zhi de tan tao 。ben wen zai guo nei wai nie ji ge jin xiang guan ying yong yan jiu diao yan ji chu shang ,shou xian dui nie ji ge jin 718zai gao wen gao han H2S/CO2de mo ni you tian de ceng chan chu shui huan jing zhong fu shi gui lv yi ji fu shi hang wei te zheng jin hang le yan jiu 。jie guo biao ming ,zai si chong bu tong fu shi huan jing zhong ,nie ji ge jin 718fu shi qing wei ju biao xian chu jun yun fu shi te zheng ,sheng gao wen du huo zhe shi zeng da H2S/CO2fen ya bi ,shi yang de fu shi su lv lve you zeng jia ,bian hua bu ming xian 。zai mo ni zui ke ke fu shi tiao jian xia ,jing guo 720hde fu shi ,si dian wan qu SCCshi yang wei fa sheng duan lie ,feng xi fu shi shi yang ju bu te zheng bu ming xian ju shi chong hen xiao ,biao xian chu liang hao de kang ying li fu shi he feng xi fu shi neng li 。ji ci ,dui wei fu shi shi yang he jing ke ke tiao jian fu shi hou shi yang biao mian dun hua mo jin hang XPSshen du jian she biao ming ,fu shi qian dun hua mo shi yi ge ju you shuang ji xing de bao mo ,you liang ceng gou cheng ,biao ceng zhu yao wei Ni、Crde qing yang hua wu he yang hua wu ,nei ceng zhu yao wei Ni、Crde yang hua wu 。fu shi hou ,dun hua mo wai ceng cun zai da liang jin shu liu hua wu ,guo du ceng yi Ni、Crde qing yang hua wu wei zhu ,nei ceng wei jin shu yang hua wu ji ji dui ying de jin shu chan zhi 。mo ceng jie gou xiang liu hua wu de zhuai bian ,jia chong le nie ji ge jin 718de fu shi 。zui hou ,dui nie ji ge jin 718zai mo ni gao han H2S/CO2fu shi tiao jian xia jin hang le ji hua qu xian 、dong dian wei xun huan ji hua qu xian ji jiao liu zu kang pu ce shi 。mo feng xi nie ji ge jin 718shi yang de dian hua xue ce shi jie guo biao ming ,xiang jiao yu chan du de CO2fu shi ti ji ,H2Sde jia ru zao cheng dun hua mo wen ding xing xia jiang ,ji hua qu xian chu xian duo ci huo hua -dun hua zhuai bian ,jiao liu zu kang qu xian de ni ge jie guo ye biao ming ,H2Sde cun zai shi de ji hua dian zu jian xiao ,huo xing li zi chuan guo dun hua mo suo chan sheng de zu li xia jiang ,bao hu xing neng jiang di 。feng xi fu shi shi yang de dian hua xue ce shi jie guo biao ming ,zai H2S/CO2gong cun fu shi ti ji zhong ,bu tong wen du tiao jian xia de xun hua ji hua qu xian jun xiang jiao yu yang ji ji hua ou ,xian shi liang hao de dun hua he zai dun hua neng li ,ju sui wen du sheng gao ,EIStu pu ni ge de rong hu kang ban jing zhu jian jian xiao ,feng xi fu shi min gan xing zeng jia ;dui bi jin han CO2he jin han H2Stiao jian xia de xun huan ji hua qu xian fa xian ,rong ye zhong gao han liang CO2de cun zai zeng da ge jin de feng xi fu shi qing xiang ,er zai H2Sfu shi ti ji zhong 718ge jin de feng bi zhi hou huan mian ji ze hen xiao ,xian shi jiao jiang nai shi neng li ,tong shi H2Shuan jing zhong de fu shi ji hua dian zu da yu CO2fu shi tiao jian xia de ji hua dian zu 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西安石油大学的祝恒倩,发表于刊物西安石油大学2019-07-04论文,是一篇关于镍基合金论文,高温高含硫腐蚀论文,钝化膜论文,电化学测试论文,西安石油大学2019-07-04论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西安石油大学2019-07-04论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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