油井的腐蝕及防護(編輯修改稿)
2024-09-01 09:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 速度反而降低 。 碳鋼在 100~200 ℃ 之間的腐蝕速度最小。因為， 隨溫度升高 , 其具有保護性的腐蝕產(chǎn)物膜也逐漸由富鐵、無規(guī)則幾何微晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楦涣?、有?guī)則幾何微晶結(jié)構(gòu)的磁黃鐵礦或黃鐵礦 , 溫度越高 , 轉(zhuǎn)化過程越快 。這種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變后的腐蝕產(chǎn)物膜可降低高強度鋼對SSCC 的敏感性。 III）腐蝕體系氣體總壓力 P 及 H2S 分壓 PH2S ： 對于環(huán)境的腐蝕性有較大的影響 。 PH2S 升高 , 從而 XH2S 升高 , 最終導致 pH 值下降。溶液酸性增大 , 氫去極化腐蝕加劇。NACE 用 H2S 的臨界分壓 PH2S= 8 MPa 來區(qū)分其腐蝕性強弱 , 當 PH2S 8 MPa時 , 稱為非酸性氣 。 而當 PH2S 8 MPa時 , 稱為酸性氣。 IV） pH 值影響 ： pH 值不同 , 溶解在水中的 H2S 離解成 HS 和 S2 的百分比不同，對腐蝕的影響不同： ( 1) pH 時，主要是 H+的去極化，腐蝕速度隨溶液pH 值升高而降低 。( 2) 在 pH8 , HS是陰極去極化劑，腐蝕速度隨溶液 pH 值的升高而增大 。 ( 3) pH8 , H2S 可完全離解并形成較為完整的硫化鐵保護膜。 V）氯離子 ：由于 Cl存在：介質(zhì)的導電能力增加、阻礙硫化物膜的生成以及始膜脫落 , 從而加速金屬腐蝕 。但若Cl 濃度很高 , 由于 Cl 吸附能力強 , 大量吸附在金屬表面 ,完全取代了吸附在金屬表面的 H2S、 HS , 因而金屬腐蝕反而減緩。 可見 , Cl 對于低合金鋼材的抗 H2S 腐蝕性有一定影響。隨著 Cl 濃度增加 , 抗 H2S 腐蝕性減弱。但是 , 在過高的 Cl濃度范圍內(nèi) , 抗 H2S 腐蝕性得到改善。 二氧化碳溶于水后對部分金屬材料有極強的腐蝕性。由此而引起的材料破壞統(tǒng)稱為 CO2 腐蝕。 CO2 在水介質(zhì)中能引起鋼鐵迅速的全面腐蝕和嚴重的局部腐蝕。 CO2 腐蝕典型的特征是 呈現(xiàn)局部的點蝕、癬狀 腐蝕和臺面 狀腐蝕。 隨著油氣井含水量的增加、深層含 CO2 油氣層的開發(fā)日益增多，注 CO2 強化采油工藝的推廣，我國埋地管道 80％以上是 1978年以前建成的。目前已進入老齡期，漏油事故就日益增多。 CO2腐蝕問題越來越突出。已成急待解決的重要課題 (3)CO2的存在 ① CO2的腐蝕機理 : 二氧化碳腐蝕遵循以下機理：陽極反應 Fe + H2O→FeOH ad + H+ + e ； FeOHad → FeOH + + e 。 FeOH+ + H+→Fe 2++ 2H2O 陰極反應有兩種： I）非催化的氫離子陰極還原反應： CO2sol + H2O→H 2CO3sol； H2CO3sol →H + + HCO3； H+sol→H +ad； H+ad + e→H ad； Had + H+ad + e → 2H ad； 2Had → H 2ad； H2ad →H 2sol； Had → H ab ； II）表面吸附 CO2ad 的氫離子催化還原反應： CO2sol → CO 2ad ； CO2ad + 2H2O → H 2CO3ad ；H2CO3ad + e
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