油套管及封隔器用鋼在封隔液環(huán)境下的電偶腐蝕行為研究.pdf

1、本文以酸性油氣井典型油套管及封隔器材料為實(shí)驗(yàn)材料，采用電化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和浸泡實(shí)驗(yàn)法，研究了Inconel 718-VM80SS電偶對(duì)和N08028-BG95SS電偶對(duì)在封隔液環(huán)境中的電偶腐蝕行為，對(duì)兩種實(shí)驗(yàn)方法所得數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，探討了電偶電位、陰陽極面積比以及陰陽極間距對(duì)電偶腐蝕效應(yīng)的影響，擬為提高材料的使用壽命提供有益的參考數(shù)據(jù)。通過較為系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，得出如下主要結(jié)論： 根據(jù)理論分析及腐蝕產(chǎn)物EDS分析顯示，該封隔

2、液體系中金屬的腐蝕為氧去極化腐蝕。Inconel 718-VM80SS電偶對(duì)中，VM80SS鋼的自腐蝕電位比Inconel718合金鋼的相應(yīng)值更負(fù)，當(dāng)二者偶合后，VM80SS作為陽極腐蝕加劇，Inconel718合金鋼作為陰極受到保護(hù)而腐蝕減緩。N08028-BG95SS電偶對(duì)中，BG95SS鋼的自腐蝕電位比N08028鋼的更負(fù)，當(dāng)二者偶合后，BG95SS作為陽極腐蝕加劇，N08028作為陰極受到保護(hù)而腐蝕減緩。 通過浸泡實(shí)驗(yàn)得

3、到的電偶腐蝕效應(yīng)是通過電化學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的相應(yīng)值的1～10倍，且該倍數(shù)隨著陽極金屬面積的相對(duì)增加呈上升趨勢(shì)，根據(jù)理論分析及前人的研究分析，這可能是由于兩組電偶對(duì)中作為陽極的VM80SS和BG95SS試樣表面存在微電池，不僅存在金屬陽極溶解過程，同時(shí)陰極過程也以很大的速度進(jìn)行，以致陽極金屬的陽極溶解電流大于電化學(xué)方法測(cè)得的電偶電流。 兩組電偶對(duì)偶接后陽極金屬的電偶腐蝕效應(yīng)均隨陰陽極面積比的增大而增大。陰陽極面積比對(duì)兩種不同偶對(duì)電偶腐蝕

4、的影響呈現(xiàn)出相同的規(guī)律，即隨著陰陽極面積比的增大，電偶電位基本呈對(duì)數(shù)增長，電偶電流密度基本呈線性增長。 Inconel 718-VM80SS電偶對(duì)中，作為陰極材料的Inconel 718合金鋼和作為陽極材料的VM80SS鋼的自腐蝕電位只相差約60mV，N08028合金鋼一BG95SS鋼電偶對(duì)的自腐蝕電位只相差約50mV，且在陰陽極面積比小于3：1時(shí)偶合后的電偶電流密度及腐蝕速率都很小(陰陽極面積比為3：1時(shí)，作為陽極金屬的VM80SS和