某高压气井13Cr油管柱泄漏和腐蚀原因分析 被引量：22

1

作者 吕拴录 李元斌 +6 位作者 王振彪 窦益华 韩勇 冯广庆 盛树彬 赵国仙 李江 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2010年第11期902-904,共3页

某高压气井完井后,13Cr不锈钢特殊螺纹接头油管柱泄漏,套管压力升高,不得不进行修井作业。对该井取出的油管现场端和工厂端螺纹接头逐根检测,发现多根油管腐蚀和泄漏。抽样分析表明,油管力学性能符合工厂规定;该种13Cr油管材料在该井工... 某高压气井完井后,13Cr不锈钢特殊螺纹接头油管柱泄漏,套管压力升高,不得不进行修井作业。对该井取出的油管现场端和工厂端螺纹接头逐根检测,发现多根油管腐蚀和泄漏。抽样分析表明,油管力学性能符合工厂规定;该种13Cr油管材料在该井工况条件下不抗腐蚀,油管接头结构导致腐蚀集中,在油井酸化后接头已发生腐蚀,导致接触压力不足,油管接头部位比管体内壁腐蚀更为严重。 展开更多

关键词 气井 套管压力 13cr油管 接头 泄漏 腐蚀

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Cl^-浓度对超级13Cr油管钢应力腐蚀开裂行为的影响 被引量：24

2

作者 姚小飞 谢发勤 +1 位作者 吴向清 王毅飞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第18期38-41,45,共5页

采用慢应变速率拉伸(SSRT)应力腐蚀开裂(SCC)的实验方法,通过应力应变(σ-ε)曲线、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射分析(XRD)等手段分析了超级13Cr油管钢在NaCl溶液中的抗拉强度、延伸率、断裂时间、应力腐蚀开裂敏感性指数(k... 采用慢应变速率拉伸(SSRT)应力腐蚀开裂(SCC)的实验方法,通过应力应变(σ-ε)曲线、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射分析(XRD)等手段分析了超级13Cr油管钢在NaCl溶液中的抗拉强度、延伸率、断裂时间、应力腐蚀开裂敏感性指数(kscc)和断口形貌,研究了Cl-浓度对其应力腐蚀开裂行为的影响。结果显示:当NaCl溶液浓度低于15%时,超级13Cr油管钢应力腐蚀的程度较轻,抗应力腐蚀开裂性能较好;而当NaCl溶液浓度大于25%时,其应力腐蚀的程度严重,抗应力腐蚀开裂性能较差;随溶液Cl-浓度的增大,超级13Cr油管钢的力学性能降低、抗SCC性能降低、应力腐蚀开裂的倾向增大、应力腐蚀开裂敏感性指数kσ和kε均呈现增大的趋势,且kε比kσ增大的趋势更明显;Cl-浓度对超级13Cr油管钢塑性的影响比对其抗拉强度的影响更显著。 展开更多

关键词 级13cr油管钢 慢应变速率拉伸 Cl-浓度 应力腐蚀开裂

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冲击角度和喷射速度对超级13Cr油管冲蚀速率影响实验研究 被引量：10

3

作者 王治国 窦益华 罗俊生 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第5期100-105,共6页

利用自制的喷射式冲蚀实验装置,在胍胶压裂液与40/70目石英砂混合形成的液固两相流体中,研究了冲击角度和喷射速度对超级13Cr油管冲蚀速率的影响。采用扫描电镜分析了冲击角度和喷射速度对超级13Cr油管的冲蚀形貌的影响。实验结果表明,... 利用自制的喷射式冲蚀实验装置,在胍胶压裂液与40/70目石英砂混合形成的液固两相流体中,研究了冲击角度和喷射速度对超级13Cr油管冲蚀速率的影响。采用扫描电镜分析了冲击角度和喷射速度对超级13Cr油管的冲蚀形貌的影响。实验结果表明,超级13Cr油管冲蚀速率随喷射速度的增大呈幂率关系增长。冲击角度为30°时超级13Cr油管的冲蚀速率最大,但幂指数较小;冲击角度为45°时,冲蚀速率居中,但幂指数最大;而冲击角度为90°时,冲蚀速率最低,幂指数最小。扫描电镜分析结果表明,在较小的冲击角度和较高的喷射速度下,石英砂颗粒对超级13Cr油管表面产生了较深的切削犁沟。而在较大的冲击角度和较高的喷射速度下,超级13Cr油管表面产生微裂纹,主要损伤机理为冲击锻打造成的材料挤压成片脱落。 展开更多

关键词 超级13cr油管 冲击腐蚀 冲击角度 喷射速度 冲蚀速率

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超级13Cr油管钢在不同浓度Cl^-介质中的腐蚀行为 被引量：8

4

作者 王毅飞 谢发勤 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第16期2847-2851,共5页

采用全浸腐蚀实验方法,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)、失重法、极化曲线等分析手段,对超级13Cr油管钢在不同浓度(5%,15%,25%,35%,质量分数)的NaCl溶液中的腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀产物及电化学特性进... 采用全浸腐蚀实验方法,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)、失重法、极化曲线等分析手段,对超级13Cr油管钢在不同浓度(5%,15%,25%,35%,质量分数)的NaCl溶液中的腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀产物及电化学特性进行了分析,研究了Cl^-浓度对其腐蚀行为的影响。结果显示:超级13Cr油管钢在Cl^-浓度低于35%的NaCl溶液中具有较好的耐腐蚀性能,Cl^-浓度对其腐蚀行为有一定程度的影响,随着Cl^-浓度的增大,材料的耐腐蚀性能降低,被腐蚀倾向增大。较高的Cl^-浓度加速了材料表面点蚀的生长,引发局部腐蚀,进而导致全面腐蚀。Cl^-浓度的增大使超级13Cr油管钢的腐蚀速率增大,但随着腐蚀程度的加重,腐蚀产物增厚及覆盖面积增大,阻碍了基体和溶液的接触,从而减缓了腐蚀速率的增速,其腐蚀产物主要是由Fe和Cr的氧化物构成。 展开更多

关键词 超级13cr油管钢 CL^-浓度 全浸腐蚀 点蚀

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高温高压气井中超级13Cr油管环空断裂的原因 被引量：3

5

作者 耿海龙 龙岩 +4 位作者 赵密锋 付安庆 张雪松 王鹏 徐鹏海 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2022年第2期68-73,共6页

采用化学成分分析、力学性能分析、显微组织观察等分析了服役于高温高压气井环境中超级13Cr油管的环空断裂失效原因。结果表明:失效油管外表面分布大量树枝状裂纹,并具有多层腐蚀产物结构,其断裂属于应力腐蚀开裂,钻井液污染磷酸盐环空... 采用化学成分分析、力学性能分析、显微组织观察等分析了服役于高温高压气井环境中超级13Cr油管的环空断裂失效原因。结果表明:失效油管外表面分布大量树枝状裂纹,并具有多层腐蚀产物结构,其断裂属于应力腐蚀开裂,钻井液污染磷酸盐环空保护液是导致失效的主要环境因素,环空保护液漏失形成的高油套压差而导致油管外表面承受高环向拉应力是导致失效的主要受力因素。 展开更多

关键词 高温高压气井 超级13cr油管 应力腐蚀开裂 环空保护液

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超级13Cr油管钢在含Cl^-溶液中的腐蚀行为及其表面腐蚀膜的电化学特性 被引量：3

6

作者 姚小飞 田伟 谢发勤 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期12-16,共5页

在室温不同质量分数(5%～35%)NaCl溶液中对超级13Cr油管钢进行浸泡腐蚀试验,研究了该钢的腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物及其表面腐蚀膜的电化学特性。结果表明:试验钢在NaCl溶液中具有较好的耐蚀性;随NaCl质量分数的增加,其耐蚀性降低,... 在室温不同质量分数(5%～35%)NaCl溶液中对超级13Cr油管钢进行浸泡腐蚀试验,研究了该钢的腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物及其表面腐蚀膜的电化学特性。结果表明:试验钢在NaCl溶液中具有较好的耐蚀性;随NaCl质量分数的增加,其耐蚀性降低,当NaCl质量分数大于25%时变化尤为显著,腐蚀形式由局部腐蚀发展为全面腐蚀,腐蚀产物主要为Fe_3O_4,腐蚀膜疏松不致密;腐蚀膜的极化曲线存在钝化区,具有钝化特性,在低频区的电极过程为扩散控制,在高频区则为电荷传递控制,其阻抗由一个时间常数确定。 展开更多

关键词 超级13cr油管钢 含Cl^-溶液 腐蚀行为 腐蚀膜 电化学性能

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超级13Cr油管在P110套管中往复磨损实验研究 被引量：3

7

作者 张福祥 杨向同 +2 位作者 钱智超 李臻 窦益华 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第36期189-193,共5页

采用曲柄结构往复式磨损试验机对超级13Cr钢进行磨损实验,研究不同的接触力以及不同的摩擦频率对超级13Cr钢磨损性能的影响。实验结果表明,失重量及磨损效率都随着摩擦副的接触力的增大而增大,失重量及磨损效率也都随着摩擦频率的增大... 采用曲柄结构往复式磨损试验机对超级13Cr钢进行磨损实验,研究不同的接触力以及不同的摩擦频率对超级13Cr钢磨损性能的影响。实验结果表明,失重量及磨损效率都随着摩擦副的接触力的增大而增大,失重量及磨损效率也都随着摩擦频率的增大而增大。而摩擦系数随着接触力和摩擦频率的改变变化不大。采用SEM观察并分析磨损表面形貌,探讨磨损机理。表明超级13Cr油管与P110套管之间的磨损机理以黏着磨损为主,表面形貌为片状剥落和犁沟共存。 展开更多

关键词 超级13cr油管 P110套管 往复磨损 磨损效率

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高pH值完井液中超级13Cr油管的腐蚀失效及SCC机制 被引量：13

8

作者 吕祥鸿 张晔 +2 位作者 谢俊锋 薛艳 王晨 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期141-148,共8页

通过对某失效高压气井超级13Cr油管的开裂原因、腐蚀形貌、腐蚀产物及有限元分析,探讨超级13Cr油管在高pH值完井液的腐蚀失效及应力腐蚀开裂(SCC)机制。结果表明:超级13Cr油管在高pH值完井液中发生应力腐蚀开裂,裂纹大多起源于油管外壁... 通过对某失效高压气井超级13Cr油管的开裂原因、腐蚀形貌、腐蚀产物及有限元分析,探讨超级13Cr油管在高pH值完井液的腐蚀失效及应力腐蚀开裂(SCC)机制。结果表明:超级13Cr油管在高pH值完井液中发生应力腐蚀开裂,裂纹大多起源于油管外壁局部腐蚀坑处,其扩展方式由最初的穿晶解理开裂转变为沿晶开裂;超级13Cr油管外壁发生明显的腐蚀,腐蚀产物层厚度随井深增加显著增大,由外到内依次为Ca3(PO4)2沉积层、FeCr2O4高温氧化产物层及Fe3O4主要腐蚀产物层,其中Fe3O4腐蚀产物层出现较为明显的双向生长现象;超级13Cr油管在井下工况中的腐蚀机制为金属离子和氧离子在氧化膜和腐蚀产物膜中的反应扩散过程,其SCC开裂以阳极溶解机制为主,辅以膜致开裂机制,而疲劳载荷的存在促进了SCC裂纹的萌生和扩展。 展开更多

关键词 超级13cr油管 高pH值完井液 腐蚀失效 腐蚀机制 SCC机制

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超级13Cr油管在不同材料套管中磨损对比试验 被引量：1

9

作者 马文海 钱智超 +2 位作者 李臻 王治国 窦益华 《石油机械》 北大核心 2014年第11期159-162,共4页

对P110与TP140 2种不同的套管材料与超级13Cr油管材料的磨损性能进行了试验研究。通过对失质量、摩擦因数和往复磨损效率的对比研究,揭示了超级13Cr油管材料与不同套管材料的磨损特性。试验结果表明,TP140钢由于硬度比P110钢高,所以在... 对P110与TP140 2种不同的套管材料与超级13Cr油管材料的磨损性能进行了试验研究。通过对失质量、摩擦因数和往复磨损效率的对比研究,揭示了超级13Cr油管材料与不同套管材料的磨损特性。试验结果表明,TP140钢由于硬度比P110钢高,所以在单位时间内对超级13Cr钢造成的磨损更为严重。在恒定介质中,2对摩擦副的摩擦因数随着接触力和摩擦频率的改变变化不大。分析磨损表面形貌,结果表明超级13Cr油管材料表面磨损形貌为片状剥落和犁沟共存。 展开更多

关键词 超级13cr油管 TP140套管 P110套管 往复磨损 失质量 摩擦因数 磨损效率

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高Cl^(-)环空保护液中超级13Cr油管点腐蚀行为研究 被引量：4

10

作者 霍宏博 宋闯 +3 位作者 刘婉颖 刘东东 张羽臣 何世明 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期206-219,共14页

目的 研究超级13Cr管材在油气井服役环境中的点腐蚀失效机制,分析超级13Cr马氏体不锈钢在高温、高Cl^(-)环空保护液、超临界H_(2)S/CO_(2)环境中的点腐蚀失效行为,明确其适用性,并提出相应的腐蚀控制措施。方法 通过分析失效油管的宏观... 目的 研究超级13Cr管材在油气井服役环境中的点腐蚀失效机制,分析超级13Cr马氏体不锈钢在高温、高Cl^(-)环空保护液、超临界H_(2)S/CO_(2)环境中的点腐蚀失效行为,明确其适用性,并提出相应的腐蚀控制措施。方法 通过分析失效油管的宏观形貌、显微组织、腐蚀形貌及腐蚀产物,判断超级13Cr油管现场失效的原因,结合高温高压反应釜模拟井下腐蚀环境,从平均腐蚀速率、点腐蚀速率等方面揭示超级13Cr油管的点腐蚀失效机理。结果 该超级13Cr材质管柱在受到H_(2)S/CO_(2)污染的环空保护液环境下会发生点腐蚀穿孔失效;通过观察现场失效油管发现,在受到腐蚀性气体污染的高Cl^(-)环空保护液环境中,油管外壁发生了明显的局部腐蚀,油管腐蚀由外壁向内壁扩展,发生了严重的点腐蚀穿孔,并具有一定的H_(2)S应力腐蚀开裂(SCC)特征;在环空保护液环境下,失效油管表面有Cr、O、Cl、S离子聚集,腐蚀受到CO_(2)-H_(2)S共同影响;模拟腐蚀实验结果显示,超级13Cr油管在腐蚀性气体污染的海水基环空保护液环境下具有点腐蚀敏感性,蚀坑深度为80.346μm,点腐蚀速率达到10.34 mm/a。结论 超级13Cr油管在环空保护液中具有优异的抗均匀腐蚀能力,但在受到H_(2)S/CO_(2)污染的高Cl^(-)环空保护液环境中具有明显点腐蚀倾向,建议环空保护液用淡水配制,并进行除氧处理。 展开更多

关键词 超级13cr油管 点腐蚀失效 环空保护液 高Cl^(-)环境 腐蚀机理 超临界腐蚀环境

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S13Cr110马氏体不锈钢油管在高温高压Weigh4完井液中的应力腐蚀开裂性能

11

作者 薛继军 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2021年第9期35-38,共4页

采用C环试验,研究了S13Cr110马氏体不锈钢油管在高温高压Weigh4完井液中的应力腐蚀开裂(SCC)性能。结果表明:S13Cr110油管在高pH的Weigh4完井液中存在一定的SCC风险,少量泥浆的存在会增强S13Cr110油管的应力腐蚀敏感性。在含O2且混有少... 采用C环试验,研究了S13Cr110马氏体不锈钢油管在高温高压Weigh4完井液中的应力腐蚀开裂(SCC)性能。结果表明:S13Cr110油管在高pH的Weigh4完井液中存在一定的SCC风险,少量泥浆的存在会增强S13Cr110油管的应力腐蚀敏感性。在含O2且混有少量泥浆的Weigh4完井液中,S13CR110油管会发生应力腐蚀开裂。 展开更多

关键词 高温高压井 Weigh4完井液 应力腐蚀开裂 S13cr110油管 C环试验

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pH值对超级13Cr钢在NaCl溶液中腐蚀行为与腐蚀膜特性的影响 被引量：13

12

作者 姚小飞 谢发勤 王毅飞 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期83-89,共7页

采用全浸泡腐蚀方法,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、失重法、极化曲线和交流阻抗(EIS)等分析手段,对超级13Cr油管钢在不同pH值NaCl溶液中的腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物及其腐蚀膜层的电性能进行了分析,研究了超... 采用全浸泡腐蚀方法,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、失重法、极化曲线和交流阻抗(EIS)等分析手段,对超级13Cr油管钢在不同pH值NaCl溶液中的腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物及其腐蚀膜层的电性能进行了分析,研究了超级13Cr油管钢在NaCl溶液中的腐蚀行为与腐蚀膜层电性能,结果表明:超级13Cr油管钢在酸性的NaCl溶液中具有较好的抗腐蚀性能,其表面腐蚀膜层具有钝化特性,随着溶液pH值的降低,其腐蚀膜层的钝化性能增强,发生点蚀的倾向性减小,而发生全面腐蚀的倾向性增大,其腐蚀产物为Fe和Cr的氧化物组成。当溶液pH值大于4.5时,腐蚀速率随着溶液pH值的减小而增大;当溶液pH值小于4.5时,腐蚀速率随着溶液pH值的减小而减小。 展开更多

关键词 超级13cr油管钢 NACL溶液 PH值 腐蚀 腐蚀膜

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超级13Cr钢在不同温度NaCl溶液中的膜层电特性与腐蚀行为 被引量：4

13

作者 姚小飞 谢发勤 +1 位作者 吴向清 王毅飞 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期73-78,共6页

采用全浸泡腐蚀实验方法和扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、失重法、极化曲线、交流阻抗等分析手段,对超级13Cr油管钢在不同温度NaCl溶液中的腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀产物及其膜层的电性能进行了分析,研究了溶液... 采用全浸泡腐蚀实验方法和扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、失重法、极化曲线、交流阻抗等分析手段,对超级13Cr油管钢在不同温度NaCl溶液中的腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀产物及其膜层的电性能进行了分析,研究了溶液温度对其膜层电性能和腐蚀行为的影响。结果显示:超级13Cr油管钢在温度低于80℃的NaCl溶液中具有较好的耐腐蚀性,其表面膜层具有钝化特性,温度对其腐蚀有一定程度的影响,随溶液温度的升高,钝化膜层对基体的保护作用降低,其抗腐蚀性能降低,发生腐蚀的倾向性增大,当溶液温度高于60℃时尤为显著。超级13Cr在不同温度NaCl溶液中由点蚀引发了局部腐蚀,进而导致了全面腐蚀的发生,其腐蚀产物均由Fe和Cr的氧化物组成,且表面的腐蚀产物疏松不致密。 展开更多

关键词 超级13cr油管钢 NACL溶液 钝化特性 腐蚀 温度

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高温高压超深井油管选材 被引量：4

14

作者 高大义 薛蓥 +2 位作者 兰旭 孙吉星 杨麟 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2016年第12期999-1002,共4页

东海某油田超深井井下腐蚀环境恶劣,其温度、压力已经超出了中海油现有的选材图版应用范围,无法根据选材图版直接选材。通过室内模拟试验模拟该油田储层的腐蚀环境,研究了L80-13Cr、P110-13Cr钢在该条件下的耐蚀性。结果表明:L80-13Cr... 东海某油田超深井井下腐蚀环境恶劣,其温度、压力已经超出了中海油现有的选材图版应用范围,无法根据选材图版直接选材。通过室内模拟试验模拟该油田储层的腐蚀环境,研究了L80-13Cr、P110-13Cr钢在该条件下的耐蚀性。结果表明:L80-13Cr钢不能满足使用要求,P110-13Cr钢能满足使用要求。 展开更多

关键词 高温高压 13cr油管 腐蚀模拟 寿命评估

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