N80腐蝕實驗方案

1、CO2對N80鋼的腐蝕規(guī)律及防腐措施研究實 驗 方 案1 CO2對N80鋼的腐蝕規(guī)律研究1.1 影響CO2對N80鋼的腐蝕的主要因素 介質(zhì)溫度、CO2分壓、介質(zhì)流速、Cl-濃度、pH值1.2 腐蝕速率計算方法 Vc=8.76×(W0-W1)/st 式中: Vc腐蝕速率，mm/a；W0 腐蝕前掛片的重量，g；W1 腐蝕后掛片的重量，g；S 掛片的面積，m2； 油套管鋼的密度，kg/m3 ；t試驗時間，h。1.3 飽和CO2模擬勝利油田地層水的配制先按照勝利油田地層水的成分，用分析純試劑配制成模擬地層水。把頭部呈多孔球狀的玻璃導氣管浸沒到裝有飽和溶液的瓶底，保證有CO2氣泡連續(xù)不斷上升并

2、冒出液面，不斷改變導氣管在瓶底位置，在設計溫度下通氣0.5h。通氣結(jié)束，塞緊瓶塞。表1 勝利油田地層水成分成分NaClKClCaCl2MgCl2Na2SO4NaHCO3其他總礦化度含量(mg/l)1.4 實驗試劑 表2 實驗試劑及材料實驗試劑及材料級別生產(chǎn)廠商NaClKClCaCl2MgCl2Na2SO4NaHCO3鹽酸丙酮無水乙醇NaOHN2氣罐O2氣罐N80鋼試樣20mm15mm2mm3040個金相砂紙200#、400#600#、800#若干張1.5 實驗儀器表3實驗儀器實驗儀器型號生產(chǎn)廠商高溫高壓斧電子天平游標卡尺容量瓶其他玻璃儀器1.6 試片處理方法實驗前，將N80試片分別用200#、

3、400#、600#金相砂紙打磨，使其各個表面的光潔度一致，然后用清水沖洗，以丙酮除油，在無水乙醇中浸泡約1min后取出晾干，用濾紙包好放入干燥器內(nèi)干燥24h。實驗結(jié)束后立即取出試樣多次用水沖洗，將試樣用軟橡皮擦除其表面的疏松產(chǎn)物膜，放入丙酮中脫酯、放入無水乙醇中脫水。在將試片放入酸洗液中浸泡5min，同時用夾子試樣用脫脂棉輕擦試樣表面的腐蝕產(chǎn)物膜。從酸洗液中取出試樣后立即用清水沖去表面的殘酸后，立即將其浸入NaOH溶液（60g/l）中，30s中取出，然后放入無水乙醇中浸泡5min，清洗脫水。取出試樣后放在濾紙上晾干，置于干燥皿中放置30min后稱重。每組實驗均用3個平行試樣，實驗時將儲存于干燥

4、器中的試樣取出編號，用電子天平稱重（精確至0.0001 g），用游標卡尺測定尺寸（精確至0.02 mm）。1.7 實驗研究過程1.7.1 介質(zhì)溫度對腐蝕速率的影響（1）實驗條件 CO2分壓 ( 3.0 MPa) (氣體總壓為 MPa)；介質(zhì)流速（ 2.5m/s ）；Cl-濃度（ g/l）；pH值（ 5 ）；腐蝕時間24h。其中Cl-濃度是熟勝利油田飽和CO2模擬地層水， pH值用醋酸和醋酸鈉調(diào)節(jié)。介質(zhì)溫度梯度參考設計為：30、50、70、90、100、110、130、150。（2）實驗記錄結(jié)果溫度（）編號腐蝕前重（g）腐蝕前重（g）失重（g）腐蝕速率（mm/a）3012350123701239

5、01231001231101231301231501231.7.2 CO2分壓對腐蝕速率的影響（1）實驗條件 介質(zhì)溫度為（ ，前面實驗得出的最嚴重腐蝕時的溫度）；介質(zhì)流速（ 2.5m/s ）；Cl-濃度（ g/l）；pH值（ 5 ）；腐蝕時間24h。其中Cl-濃度是熟勝利油田飽和CO2模擬地層水，pH值用醋酸和醋酸鈉調(diào)節(jié)。CO2分壓梯度參考設計為：常壓、0.5 MPa、1.0 MPa、2.0 MPa、3.0 MPa 、5.0 MPa、10.0 MPa、20.0 MPa，(氣體總壓為 MPa)；（2）實驗記錄結(jié)果CO2分壓（MPa）編號腐蝕前重（g）腐蝕前重（g）失重（g）腐蝕速率（mm/a）常

6、壓1230.52231.01232.01233.01235.012310.012320.01231.7.3介質(zhì)流速對腐蝕速率的影響（1）實驗條件 介質(zhì)溫度（ ，前面實驗得出的最嚴重腐蝕時的溫度）；CO2分壓 ( MPa，前面實驗得出的最嚴重腐蝕時的CO2分壓) ，(氣體總壓為 MPa)； Cl-濃度（ g/l）；pH值（ 5 ）；腐蝕時間24h。其中Cl-濃度是熟勝利油田飽和CO2模擬地層水， pH值用醋酸和醋酸鈉調(diào)節(jié)。介質(zhì)流速梯度參考設計為：靜態(tài)、1.0m/s、1.5 m/s、2.0 m/s、2.5 m/s、3.0 m/s、3.5 m/s。（2）實驗記錄結(jié)果介質(zhì)流速（m/s）編號腐蝕前重（g

7、）腐蝕前重（g）失重（g）腐蝕速率（mm/a）靜態(tài)1231.02231.51232.01232.51233.01233.51231.7.4 Cl-濃度對腐蝕速率的影響（1）實驗條件 介質(zhì)溫度（ ，前面實驗得出的最嚴重腐蝕時的溫度）；CO2分壓 ( MPa，前面實驗得出的最嚴重腐蝕時的CO2分壓) ，(氣體總壓為 MPa)；pH值（ 5 ）；腐蝕時間24h。pH值用醋酸和醋酸鈉調(diào)節(jié)。Cl-濃度梯度參考設計為：100mg/l、300 mg/l、500 mg/l、1000 mg/l、3000 mg/l、5000 mg/l、10000 mg/l、20000 mg/l。（2）實驗記錄結(jié)果Cl-濃度（mg

8、/l）編號腐蝕前重（g）腐蝕前重（g）失重（g）腐蝕速率（mm/a）10012330022350012310001233000123500012310000123200001231.7.5 pH值對腐蝕速率的影響（1）實驗條件 介質(zhì)溫度（ ，前面實驗得出的最嚴重腐蝕時的溫度）；CO2分壓 ( MPa，前面實驗得出的最嚴重腐蝕時的CO2分壓) ，(氣體總壓為 MPa)；Cl-濃度（ mg/l，前面實驗得出的最嚴重腐蝕時Cl-濃度）；腐蝕時間24h。pH值用醋酸和醋酸鈉調(diào)節(jié)。pH值梯度參考設計為：4、5、6、7、8、9、11、13（2）實驗記錄結(jié)果pH值編號腐蝕前重（g）腐蝕前重（g）失重（g）腐

9、蝕速率（mm/a）4123522361237123812391231112313123結(jié)論：最嚴重腐蝕時的條件：介質(zhì)溫度（ ）、CO2分壓（ ）、介質(zhì)流速（ ）、Cl-濃度（ ）、pH值（ ）。2 防止CO2腐蝕的緩蝕劑研究2.1 緩蝕率計算 =（V0-V）/V0×100式中: V0 未加緩蝕劑的腐蝕速率，mm/a；V 加緩蝕劑的腐蝕速率，mm/a。2.2 實驗篩選出的緩蝕劑緩蝕劑名稱廠商IMC-80-ZSHGY-10IMC-871-GXIMC-80-NBUCT-C2.3 實驗條件和方法 實驗條件為前面腐蝕實驗中最嚴重腐蝕時的條件：介質(zhì)溫度（ ）、CO2分壓（ ）、介質(zhì)流速（ ）、C

10、l-濃度（ ）、pH值（ ）。 實驗方法與前面相同，只是在介質(zhì)中加入設定的緩蝕劑。2.4 研究過程（1）對篩選出來的緩蝕劑的緩蝕性能在實驗條件下進行評價，每種緩蝕劑的加入量為50mg/l、100 mg/l、200 mg/l、300 mg/l、500 mg/l、1000 mg/l。緩蝕劑緩蝕率空白501002003005001000IMC-80-ZSHGY-10IMC-871-GXIMC-80-NBUCT-C（2）從中篩選出性能較好的緩蝕劑，進行二元循環(huán)復配，評價其緩蝕性能。找出具有緩蝕效率高的復配體系。緩蝕劑1234硫脲12-3-4-硫脲-（3）將緩蝕效率高的緩蝕劑復配體系進行正交實驗（二元或三元），找出其最佳配比，得出緩蝕劑配方。（4）在勝利油田實際工況下評價所得緩蝕劑的緩蝕性能。其加入量為50mg/l、1