美利体育登录入口官网:NACE Paper 10899-2018
低合金钢在高H2S和CO2环境中的应用案例研究
Case Study on Application of Low Alloy Steel in High H2S and CO2 Environment
- 标准号
- NACE Paper 10899-2018
- 发布
- 2018年
- 总页数
- 12页
- 发布单位
- 美国防腐工程师协会
- 当前最新
- NACE Paper 10899-2018
- 引用标准
- ISO 15156 NACE MR0175
-
标准名称: 低合金钢在高H2S和CO2环境中的应用案例研究
适用范围:
根据NACE MR0175/ISO 15156-2指导方针，含有少于1%镍且最大硬度不超过22 HRC（洛氏C硬度）的低合金钢可以在所有区域的各种油、气生产环境中用于完成工具。这类钢材可提供抗硫化物应力开裂（SSC）的能力，并能在此类环境下长期服务。然而，在中至长期内，低合金钢在生产环境中的通用和局部腐蚀会有所发生。影响腐蚀率的因素包括H2S分压、CO2分压、温度及现场pH值等。特别值得注意的是，H2S/CO2比值是显著影响腐蚀率的一个因素。
本文将讨论两个案例：在含高H2S和CO2的油井环境中长期服役的41XX低合金钢（淬火及回火到最大硬度22 HRC）。第一个案例描述了一个安装在井底附近的封隔器组件，提供了长达14年的良好长期服务。第二个案例描述了在关井期间含高H2S和CO2的气井中安装在流控装置中的插管装配体，在经过18个月的服务后出现了点蚀型腐蚀。
摘要:
研究表明，低合金钢在高H2S和CO2环境中的腐蚀受多种因素影响，包括温度、现场pH值及气油比等。其中，H2S/CO2比值是显著影响腐蚀率的关键因素之一。41XX低合金钢因其优异的淬硬性而在完成工具中广泛使用。
关键词: 低合金钢、H2S/CO2比值、案例研究、完井工具、NACE MR0175/ISO 15156
| 术语 | 描述 |
|---|---|
| 硫化物应力开裂 Sulfide Stress Cracking (SSC) | 在含硫化氢的湿环境中，金属材料在拉应力作用下发生的脆性断裂现象。 |
| 点蚀 Pitting | 金属表面局部区域发生的剧烈腐蚀，形成小孔或坑洞，常见于低pH值和特定温度条件下。 |
| 硫化亚铁 Iron Sulfide | 在含硫化氢环境中形成的腐蚀产物层，通常比碳酸铁层更稳定，能一定程度上保护钢材，但在特定条件下可能 susceptible to pitting。 |
| 井底温度 Bottomhole Temperature | 井底或工具所在深度的地层温度，是影响腐蚀速率和产物稳定性的关键环境参数。 |
| 原位pH值 In-situ pH | 井筒内流体在井下实际条件下的酸碱度，低pH值会加剧腐蚀并影响腐蚀产物的稳定性。 |
美利体育登录入口官网: NACE Paper 10899-2018 中提到的仪器美利体育官网首页网址
| X射线衍射仪 未指定 | 用于分析腐蚀产物成分，识别磁铁矿、针铁矿、硫化亚铁等矿物相。 |
| 体视显微镜 未指定 | 用于对腐蚀坑进行宏观和微观观察，分析坑的深度和形态。 |
| 扫描电子显微镜 SEM | 用于观察腐蚀坑的微观形貌及进行能谱分析（EDS），确定腐蚀产物的元素组成。 |
| 维氏/洛氏硬度计 未指定 | 用于测量金属材料的硬度，验证是否符合NACE MR0175/ISO 15156标准要求的22 HRC最大硬度。 |
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