第1章 油气田腐蚀机理与类型 1
1.1 引言 1
1.2 腐蚀机理 1
1.2.1 CO2腐蚀机理 2
1.2.2 H2S腐蚀机理 3
1.2.3 H2S-CO2共存体系下的腐蚀机理和特征 4
1.3 腐蚀类型 5
1.3.1 全面腐蚀与局部腐蚀 5
1.3.2 应力作用下的腐蚀 6
1.3.3 应力腐蚀机理及其影响因素 6
1.3.4 冲刷腐蚀及其影响因素 7
参考文献 9
第2章 油气田腐蚀评价与防护方法 13
2.1 引言 13
2.2 油气田腐蚀评价方法 13
2.2.1 CO2腐蚀 13
2.2.2 H2S腐蚀 21
2.2.3 冲刷腐蚀 24
2.3 腐蚀预测模型 26
2.3.1 CO2腐蚀预测模型 26
2.3.2 H2S腐蚀预测模型 30
2.3.3 H2S-CO2腐蚀预测模型 30
2.4 油气田腐蚀防护 31
参考文献 32
第3章 CO2注入井环空环境应力腐蚀规律研究 35
3.1 引言 35
3.2 研究方法 36
3.2.1 水样分析 36
3.2.2 模拟条件的制定 37
3.2.3 研究过程 37
3.3 研究结果 38
3.3.1 油管环空环境开裂特征 38
3.3.2 实验室模拟实验结果 40
3.4 分析与讨论 45
3.4.1 室内外相关性分析 45
3.4.2 腐蚀环境分析 45
3.4.3 应力腐蚀机理分析 48
3.5 结论 49
第4章 CO2注入井环空腐蚀防护方法研究 50
4.1 引言 50
4.2 研究方法 50
4.2.1 应力腐蚀试验 50
4.2.2 电化学实验 51
4.3 研究结果 52
4.3.1 缓蚀剂种类的影响 52
4.3.2 缓蚀剂浓度的影响 54
4.3.3 抗硫腐蚀添加剂的选择 57
4.4 分析与讨论 65
4.5 结论 66
第5章 高含H2S-CO2气井油套管材料腐蚀规律研究 67
5.1 引言 67
5.2 研究方法 67
5.2.1 模拟体系的建立 67
5.2.2 腐蚀试验 69
5.2.3 电化学充氢实验 70
5.3 研究结果 70
5.3.1 试样宏观形貌 70
5.3.2 腐蚀速率 71
5.3.3 力学性能测试 73
5.3.4 腐蚀产物分析 76
5.3.5 电化学充氢 77
5.4 分析与讨论 78
5.4.1 应力腐蚀机理 78
5.4.2 压应力的作用 80
5.4.3 应力门槛值及安全性 80
5.5 结论 81
第6章 高含H2S-CO2油井油管材料腐蚀规律研究 82
6.1 引言 82
6.2 研究方法 82
62.1 恒载荷浸泡实验 82
62.2 电化学实验 83
6.3 研究结果 83
6.3.1 宏观腐蚀形貌 83
6.3.2 腐蚀速率 84
6.3.3 应力-应变曲线 86
6.3.4 电化学测量 88
6.4 分析与讨论 94
6.4.1 应力腐蚀机理 94
6.4.2 应力腐蚀的行为特征 95
6.4.3 应力腐蚀的主要影响因素 96
6.5 结论 96
第7章 高含H2S-CO2油气井材料腐蚀寿命评价方法研究 98
7.1 引言 98
7.2 评估思路 98
7.3 评估过程和结果 99
7.4 评估模型 105
7.4.1 评估模型的理论基础 105
7.4.2 评估模型 106
7.5 结论 107
第8章 高含H2S-CO2天然气井口装置材料腐蚀规律研究 109
8.1 引言 109
8.2 研究方法 109
8.2.1 实验介质和材料 109
8.2.2 SSCC实验 110
8.2.3 电化学实验 111
8.3 研究结果 111
8.3.1 35CrMo钢与00Cr13Ni5Mo不锈钢SSCC行为比较 111
8.3.2 不同状态00Cr13Ni5Mo不锈钢SSCC行为对比 115
8.3.3 318与2205不锈钢的SSCC行为规律 120
8.3.4 CO2对2205不锈钢SSCC的影响 123
8.3.5 四种钢SSCC行为规律综合比较 128
8.4 分析与讨论 129
8.4.1 SSCC的电化学机理 130
8.4.2 成分和组织对SSCC的影响 131
8.4.3 介质成分对SSCC的影响 133
8.5 结论 134
第9章 高含H2S-CO2天然气集输管道腐蚀规律研究 135
9.1 引言 135
9.2 研究方法 135
9.2.1 试验材料和条件 135
9.2.2 试验装置和试样 136
9.2.3 实验参数设置 143
9.3 研究结果 146
9.3.1 稳态薄液膜条件下介质因素作用 146
9.3.2 非稳态薄液膜条件下介质和力学因素结果与分析 154
9.3.3 防护方法研究 168
9.4 分析与讨论 174
9.4.1 初始与原位流体力学条件相关性分析 174
9.4.2 介质因素分析 175
9.4.3 流体力学因素分析 176
9.4.4 介质因素和流体力学因素分析 177
9.5 结论 177
附录 缩略语 179