Cr13鋼在含CO-,2--H-,2-S介質(zhì)中的腐蝕行為研究.pdf

1、隨著油氣工業(yè)的不斷發(fā)展，含CO2、H2S等的強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)給油氣田開發(fā)帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。油氣田的采出液中往往伴生有CO2、H2S、腐蝕性陰離子、易結(jié)垢性陽離子等，它們的存在及濃度的變化，在溫度與壓力的作用下，將導(dǎo)致油田生產(chǎn)用鋼發(fā)生不同程度的腐蝕，制約油氣的開發(fā)與生產(chǎn)，因此研究油田生產(chǎn)用鋼的腐蝕行為與機(jī)理勢在必行。然而隨著油田的開發(fā)，油氣中H2S和CO2濃度會越來越高，將會使得在油田中已經(jīng)得到應(yīng)用的具有良好耐蝕性能的Cr13鋼產(chǎn)生更嚴(yán)重的腐蝕

2、，但迄今為止，有關(guān)其腐蝕機(jī)理系統(tǒng)研究與報道較少。為此本文利用失重法、電化學(xué)方法以及表面分析手段系統(tǒng)研究了0Cr13和2Cr13鋼在含飽和CO2和CO2/H2S溶液中的腐蝕機(jī)理及其因素的影響，得出的主要結(jié)論有：
　　 (1)在含飽和CO2介質(zhì)中0Cr13鋼和2 Cr13鋼的腐蝕主要都受陽極控制，并且發(fā)生鈍化，鈍化區(qū)間和點(diǎn)蝕電位受Cl-濃度和溫度的影響。Cl-濃度和溫度升高都能使0Cr13鋼的點(diǎn)蝕電位降低，點(diǎn)蝕敏感性升高，促使點(diǎn)蝕的

3、發(fā)生和發(fā)展。
　　 (2)0Cr13鋼在含CO2/H2S介質(zhì)中電化學(xué)腐蝕主要是以活化溶解為主，H2S濃度升高，0Cr13鋼腐蝕速率先減小后增大，在H2S濃度為0.015mol·L-1時有最小值。隨溫度的升高，0Cr13鋼在含CO2/H2S介質(zhì)中的腐蝕速率隨溫度的變化呈現(xiàn)先升高后降低的狀況，當(dāng)溫度為70℃時，0Cr13鋼的腐蝕速率達(dá)到最大值。溫度對腐蝕產(chǎn)物也有影響，50℃時腐蝕產(chǎn)物以Fe7S8為主；150℃時腐蝕產(chǎn)物膜則以Fe1-

4、xS為主。隨著Cl-濃度的升高，0Cr13鋼的腐蝕失重速率呈現(xiàn)馬鞍型趨勢，在20 g·L-1時腐蝕速率最大。
　　 (3)2Cr13鋼在含CO2/H2S介質(zhì)中電化學(xué)腐蝕主要是以活化溶解為主，電化學(xué)反應(yīng)是由陰極擴(kuò)散控制，陰極反應(yīng)主要由濃差極化控制。H2S濃度對2Cr13鋼在含CO2/H2S介質(zhì)中腐蝕速率有很大的影響，H2S濃度升高，腐蝕速率迅速增大，但是對腐蝕產(chǎn)物組成影響不大。溫度對2Cr13鋼腐蝕影響很大，2Cr13鋼在含CO2