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童理,等:海上某油田油管腐蚀穿孔原因分析
表 1 油管穿孔位置腐蚀产物 EDS 分析结果
位置 C O Na Si P S Cl Fe
Wt% 11.02 32.99 0.98 / 0.40 1.12 1.37 52.12
内壁
At% 22.71 51.01 1.06 / 0.32 0.86 0.96 23.09
Wt% 21.08 32.12 / 0.36 / 4.31 0.71 41.41
外壁
At% 37.57 42.98 / 0.27 / 2.88 0.43 15.87
分别取油管穿孔位置内壁和外壁腐蚀产物进行 口油井管柱下入前都会通过试压仔细检查,所以第一
XRD 分析(图 6)。 结果表明,油管穿孔位置内外壁腐蚀 种可能性基本不存在,所以油管腐蚀穿孔为服役过程
产物主要为 FeCO 3 和 FeS。 中被环境腐蚀穿孔。
另外,该井处于含有 CO 2 和 H 2S 的腐蚀环境中,虽
3 腐蚀穿孔原因分析 然井下腐蚀性气体含量很低, 但腐蚀溶液腐蚀性高,
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Cl 质量浓度高达 2.17×10 mg/L,温度高约 90 ℃,特别
油管穿孔有两种可能,一种是油管入井前已经有 是在静态条件下,容易产生点蚀,点蚀产生的位置是
穿孔,一种是油管服役过程中被腐蚀穿孔。 考虑到每 随机的,但表面有缺陷的部位则容易产生点蚀(图 7),
(a)内壁 (b)外壁
图 6 油管穿孔位置内壁和外壁腐蚀产物 XRD 分析图谱
而从微观形貌可知,油管穿孔部位为微裂纹,这为点 越来越低,腐蚀被加速,这也是腐蚀穿孔部位内部 Cl -
蚀的产生提供了很好的条件。 在有裂纹的部位,点蚀 浓度越来越高的原因,而在点蚀发展过程中,点蚀部
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产生后,Cl 进入蚀坑中, 形成自催化腐蚀, 腐蚀坑变 位为阳极,而其他未腐蚀部位基本都为阴极,大阴极
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深,此时在坑内部进入的 Cl 量越来多,溶液中 pH 值 小阳极进一步加速腐蚀速率,最后导致管线穿孔。
图 7 油管腐蚀穿孔过程示意图
虽然油管裂纹引发了点蚀并最后引起腐蚀穿孔, 的主要原因为该井腐蚀环境在静态条件下容易发生
但油管裂纹不是腐蚀穿孔的主要原因,引起管线穿孔 (下转第 8 页)
4 腐蚀与控制 CORROSION AND CONTROL