油套管钢在氯化钙溶液中腐蚀及缓蚀性能研究

doi:10.11885/j.issn.1674-5086.2015.02.04.04

西南石油大学学报(自然科学版) ›› 2016, Vol. 38 ›› Issue (6): 158-163.DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.02.04.04

油套管钢在氯化钙溶液中腐蚀及缓蚀性能研究

黄秋伟¹, 简璐^2,3, 李国亮¹, 杜宗和⁴, 王煦²

1. 中国石油西部钻探试油公司, 新疆克拉玛依 834000;
2. 西南石油大学材料科学与工程学院, 四川成都 610500;
3. 德阳烯碳科技有限公司, 四川德阳 618000;
4. 中国石油新疆油田公司, 新疆克拉玛依 834000

收稿日期:2015-02-04 出版日期:2016-12-01 发布日期:2016-12-01
通讯作者: 王煦,E-mail:1969wwxx@163.com
作者简介:黄秋伟,1961年生,男,汉族,重庆人,高级工程师,主要从事油气层保护技术研究及完井液、压裂方面研究。E-mail:xjsyhqw@cnpc.com.cn;简璐,1990年生,女,汉族,重庆人,助理工程师,硕士,主要从事石墨烯功能性涂料及材料腐蚀与防护研究。E-mail:jian.lu@carbonene.com;李国亮,1970年生,男,汉族,河南内黄人,高级工程师,主要从事试油技术管理、科技研发工作。E-mail:xjsylgl@cnpc.com.cn;杜宗和,1984年生,男,汉族,四川盐亭人,工程师,主要从事试油监督管理工作。E-mail:xjsyduzh@petrochina.com.cn;王煦,1963年生,男,汉族,四川金堂人,教授,博士,主要从事高分子材料的应用基础与材料的腐蚀与防护研究工作。E-mail:1969wwxx@163.com

Corrosion and Inhibition Performance Study of Oil Casing Steel in Calcium Chloride Solution

HUANG Qiuwei¹, JIAN Lu^2,3, LI Guoliang¹, DU Zonghe⁴, WANG Xu²

1. Formation Testing Company of Xibu Drilling Engineering Company, CNPC, Karamay, Xinjiang 834000, China;
2. School of Material Science and Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan 610500, China;
3. Deyang Carbonene Technology Co. Ltd., Deyang, Sichuan 618000, China;
4. Xinjiang Oilfield Company, CNPC, Karamay, Xinjiang 834000, China

Received:2015-02-04 Online:2016-12-01 Published:2016-12-01

摘要/Abstract

摘要： 为了获得普通碳钢在常规压井液中腐蚀性，并找到一种腐蚀控制途径，利用失重法和电化学方法研究了N80、P110钢在1.35 g/cm³ CaCl₂溶液中不同温度、高温高压，缓蚀剂种类、用量等条件下的腐蚀及缓蚀行为。实验结果表明，随温度的升高N80和P110钢腐蚀加剧，在常压60~80℃，普通碳钢自腐蚀电流密度从10^-6 A/cm²增加到10^-5 A/cm²；4 MPa条件下，温度从90℃升高至150℃时，腐蚀速率增大了1个数量级；80℃下，WLD31A用量仅为30 mg/L时，对N80缓蚀效率可达95.51%，P110钢缓蚀效率可达93.11%；在60~80℃，升高温度有利于提高WLD31A缓蚀效果，N80钢缓蚀效率从88.08%增加到96.51%，P110钢缓蚀效率从61.38%增加到93.11%。

关键词: 油套管钢, 氯化钙溶液, 腐蚀, 缓蚀剂, 压井液

Abstract: In order to know the corrosion resistance of ordinary carbon steel in the regular killing fluid and find a way to control its corrosion condition, weight loss method and electrochemical methods were used to study N80 and P110 steel's corrosion situation and corrosion inhibition ability in 1.35 g/cm³ CaCl₂ solution at standard pressure and different temperatures, high temperature and pressure, and different types of corrosion inhibitor, dosage. The experimental results showed that with increasing temperature the corrosion of N80 and P110 steel is intensified. And at the standard pressure with the temperature range of 60~80℃, the corrosion current density of the ordinary carbon steel raised from 10^-6 A/cm² to 10^-5 A/cm². At 4 MPa with temperature rising from 90℃ to 150℃, the corrosion rate increased an order of magnitude. At 80℃ with the amount of WLD31A 30 mg/L, it improved inhibition efficiency on N80 up to 95.51%, and that on P110 up to 93.11%. Within the range of 60~80℃, elevated temperatures help to improve WLD31A inhibition effect, the inhibition efficiency of N80 increases from 88.08% to 95.51% and P110 from 61.38% to 93.11%.

Key words: oil casing steel, calcium chloride solution, corrosion, inhibitor, well control fluid

中图分类号:

TE39

黄秋伟, 简璐, 李国亮, 杜宗和, 王煦. 油套管钢在氯化钙溶液中腐蚀及缓蚀性能研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2016, 38(6): 158-163.

HUANG Qiuwei, JIAN Lu, LI Guoliang, DU Zonghe, WANG Xu. Corrosion and Inhibition Performance Study of Oil Casing Steel in Calcium Chloride Solution[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2016, 38(6): 158-163.

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参考文献

[1] 苏雪霞,周亚贤,钟灵,等. 无固相微泡沫压井液研究及性能评价[J]. 精细石油化工进展, 2010, 11(2):4-6. doi:10.3969/j.issn.1009-8348.2010.02.002 SU Xuexia, Zhou Yaxian, Zhong Ling, et al. Preparation and performance evaluation of solid-free micro foam control fluid[J]. Advances in Fine Petrochemicals, 2010, 11(2):4-6. doi:10.3969/j.issn.1009-8348.2010.02.002
[2] REID P, SANTOS H. Novel drilling, completion and workover fluids for depleted zones:avoiding losses, formation damage and stuck pipe[C]. SPE 85326, 2003. doi:10.2118/85326-MS
[3] 杨小平,郭元庆,樊松林,等. 高密度低腐蚀无固相压井液研究与应用[J]. 钻井液与完井液, 2010, 27(5):51-54. doi:10.3969/j.issn.1001-5620.2010.05.016 YANG Xiaoping, GUO Yuanqing, FAN Songlin, et al. Study and application on high weight low corrosion and clayfree kill fluid[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2010, 27(5):51-54. doi:10.3969/j.issn.1001-5620.2010.05.016
[4] 刘洁,刘峥,陈世亮. 石油生产中腐蚀的原因及缓蚀剂的应用[J]. 腐蚀与防护, 2012, 33(8):657-663. LIU Jie, LIU Zheng, CHEN Shiliang. Causes of corrosion and application of inhibitors in oil protection[J]. Corrosion & Protection, 2012, 33(8):657-663.
[5] 刘克斌,周伟民,植田昌克,等. 超级13Cr钢在含CO₂的CaCl₂完井液中应力腐蚀开裂行为[J]. 石油与天然气化工, 2007, 36(3):222-226.doi:10.3969/j.issn.1007-3426.2007.03.013
[6] 何风华,刘德正,张建华,等. 盐水修井液缓蚀剂的优选[J]. 钻井液与完井液, 2011, 28(3):63-65. doi:10.3969/j.issn.1001-5620.2011.03.019 HE Fenghua, LIU Dezheng, ZHANG Jianhua, et al. Research on optimization of corrosion inhibitor for salt workover fluid[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2011, 28(3):63-65. doi:10.3969/j.issn.1001-5620.2011.03.019
[7] 贾志军,杜翠薇,李晓刚. 温度对N80钢在CO₂饱和的NaCl溶液中的腐蚀电化学行为的影响[J]. 腐蚀与防护, 2011, 32(8):613-615, 629. JIA Zhijun, DU Cuiwei, LI Xiaogang. Effect of temperature on electrochemical corrosion behavior of N80 steel in CO₂ saturated NaCl solution[J]. Corrosion & Protection, 2011, 32(8):613-615, 619.
[8] 郑伟,白真权,赵雪会,等. 温度对超级13Cr油套管钢在NaCl溶液中腐蚀行为的影响[J]. 热加工工艺, 2015, 44(6):38-40.doi:10.14158/j.cnki.1001-3814.2015.06.011 ZHENG Wei, BAI Zhenquan, ZHAO Xuehui, et al. Effect of temperature on corrosion behavior of super 13Cr oil casing steel in NaCl solution[J]. Hot Working Technology, 2015, 44(6):38-40.doi:10.14158/j.cnki.1001-3814.2015.06.011
[9] HAN D, JIANG Y M, SHI C, et al. Effect of temperature, chloride ion and pH on the crevice corrosion behavior of SAF 2205 duplex stainless steel in chloride solutions[J]. Journal of Materials Science, 2012, 47(2):1018-1025. doi:10.1007/s10853-011-5889-6
[10] 龚丹梅,余世杰,袁鹏斌,等. L80油管腐蚀穿孔原因[J]. 腐蚀与防护, 2014, 35(9):959-963. GONG Danmei, YU Shijie, YUAN Pengbin, et al. Cause analysis of L80 tubing corrosion perforation[J]. Corrosion & Protection, 2014, 35(9):959-963.
[11] UMOREN S A. Polymers as corrosion inhibitors for metals in different media-a review[J]. The Open Corrosion Journal, 2009, 2(1):175-188. doi:10.2174/1876503300902010175
[12] 刘福国,杜敏. 新型复配缓蚀剂对G105钢在NaCl溶液中缓蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2007, 43(9):989-993. doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.09.016 LIU Fuguo, DU Min. Effect of new type compound inhibitor on inhibition behavior of steel G105 in NaCl solution[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2007, 43(9):989-993. doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.09.016
[13] YADAV M, SHARMA U. Eco-friendly corrosion inhibitors for N80 steel in hydrochloric acid[J]. Joirnal of Material Environmental Science, 2011, 2(4):407-414.
[14] 刘琳,张月,邢锦娟. 双苯并咪唑衍生物对N80钢的缓蚀效果[J]. 化学通报, 2012, 75(8):765-768. LIU Lin, ZHANG Yue, XING Jinjuan. Inhibition properties of bis (benzimidazole) derivatives for N80 steel[J]. Chemistry, 2012, 75(8):765-768.
[15] MOHAMMED K Z, HAMDY A, ABDEL-WAHAB A, et al. Temperature effect on corrosion inhibition of carbon steel in formation water by non-ionic inhibitor and synergistic influence of halide ions[J]. Life Science Journal,2012, 9(2):424-434.

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Corrosion and Inhibition Performance Study of Oil Casing Steel in Calcium Chloride Solution

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[1]	何小川, 欧家强. 磨溪雷一¹气藏高效开发主体技术与成效[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2020, 42(4): 144-154.
[2]	和志明, 伍东. 套损图像特征模式匹配识别技术及应用[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2020, 42(2): 175-181.
[3]	张德平, 马锋, 吴雨乐, 董泽华. 用于CO₂注气驱的油井缓蚀剂加注工艺优化研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2020, 42(2): 103-109.
[4]	祝效华, 郭迎春, 董亮亮. 高压井中套管缺陷对连接螺纹强度行为研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2020, 42(2): 166-174.
[5]	陈立超, 王生维, 张典坤, 郭丁丁, 任龙锋. 陇东地区煤层气井油管柱腐蚀机理研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2020, 42(1): 170-180.
[6]	练章华, 张琎, 王裕海, 张强, 刘永刚. 非等厚度四点弯曲试样环向应力理论研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2020, 42(1): 161-169.
[7]	练章华, 梁建坤, 王裕海, 张强, 牟易升. C型环环向应力与加载载荷的公式推导与验证[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(5): 161-168.
[8]	张文建, 祝宗祥, 肖鹏, 陈玉忠, 董帅. 外加电位对X80钢在满洲里土壤应力腐蚀的影响[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(5): 181-188.
[9]	张智, 宋闯, 窦雪锋, 杨昆, 丁剑. CO₂吞吐井套管腐蚀规律及极限吞吐轮次研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(4): 135-143.
[10]	张智, 刘金铭, 张华礼, 李玉飞, 罗伟. 注CO₂采油井油管柱腐蚀速率预测[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(2): 175-184.
[11]	商博军, 李长俊, 胡镁林. 基于双流体模型的人工煤气管道腐蚀预测[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2018, 40(6): 148-156.
[12]	石善志, 董宝军, 曾德智, 于会永, 陈禹欣. CO₂辅助蒸汽驱对四种钢的腐蚀性能影响模拟[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2018, 40(4): 162-168.
[13]	刘晓, 陈艳华, 钟卉元, 李六军, 陈宇. 油田埋地碳钢管道外腐蚀行为研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2018, 40(4): 169-176.
[14]	练章华, 罗泽利, 于浩, 刘洋, 何勇. 具有腐蚀坑缺陷的套管强度评估[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2018, 40(2): 159-168.
[15]	李洪建1，王闰1 *，杜清珍2，谢刚2，张培伦3. NR 油田油井井筒腐蚀影响因素实验研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2016, 38(1): 146-151.