N80腐蚀实验方案

1、CO2对N80钢的腐蚀规律及防腐措施研究实 验 方 案1 CO2对N80钢的腐蚀规律研究1.1 影响CO2对N80钢的腐蚀的主要因素 介质温度、CO2分压、介质流速、Cl-浓度、pH值1.2 腐蚀速率计算方法 Vc=8.76×(W0-W1)/st 式中: Vc腐蚀速率，mm/a；W0 腐蚀前挂片的重量，g；W1 腐蚀后挂片的重量，g；S 挂片的面积，m2； 油套管钢的密度，kg/m3 ；t试验时间，h。1.3 饱和CO2模拟胜利油田地层水的配制先按照胜利油田地层水的成分，用分析纯试剂配制成模拟地层水。把头部呈多孔球状的玻璃导气管浸没到装有饱和溶液的瓶底，保证有CO2气泡连续不断上升并

2、冒出液面，不断改变导气管在瓶底位置，在设计温度下通气0.5h。通气结束，塞紧瓶塞。表1 胜利油田地层水成分成分NaClKClCaCl2MgCl2Na2SO4NaHCO3其他总矿化度含量(mg/l)1.4 实验试剂 表2 实验试剂及材料实验试剂及材料级别生产厂商NaClKClCaCl2MgCl2Na2SO4NaHCO3盐酸丙酮无水乙醇NaOHN2气罐O2气罐N80钢试样20mm15mm2mm3040个金相砂纸200#、400#600#、800#若干张1.5 实验仪器表3实验仪器实验仪器型号生产厂商高温高压斧电子天平游标卡尺容量瓶其他玻璃仪器1.6 试片处理方法实验前，将N80试片分别用200#、

3、400#、600#金相砂纸打磨，使其各个表面的光洁度一致，然后用清水冲洗，以丙酮除油，在无水乙醇中浸泡约1min后取出晾干，用滤纸包好放入干燥器内干燥24h。实验结束后立即取出试样多次用水冲洗，将试样用软橡皮擦除其表面的疏松产物膜，放入丙酮中脱酯、放入无水乙醇中脱水。在将试片放入酸洗液中浸泡5min，同时用夹子试样用脱脂棉轻擦试样表面的腐蚀产物膜。从酸洗液中取出试样后立即用清水冲去表面的残酸后，立即将其浸入NaOH溶液（60g/l）中，30s中取出，然后放入无水乙醇中浸泡5min，清洗脱水。取出试样后放在滤纸上晾干，置于干燥皿中放置30min后称重。每组实验均用3个平行试样，实验时将储存于干燥

4、器中的试样取出编号，用电子天平称重（精确至0.0001 g），用游标卡尺测定尺寸（精确至0.02 mm）。1.7 实验研究过程1.7.1 介质温度对腐蚀速率的影响（1）实验条件 CO2分压 ( 3.0 MPa) (气体总压为 MPa)；介质流速（ 2.5m/s ）；Cl-浓度（ g/l）；pH值（ 5 ）；腐蚀时间24h。其中Cl-浓度是熟胜利油田饱和CO2模拟地层水， pH值用醋酸和醋酸钠调节。介质温度梯度参考设计为：30、50、70、90、100、110、130、150。（2）实验记录结果温度（）编号腐蚀前重（g）腐蚀前重（g）失重（g）腐蚀速率（mm/a）3012350123701239

5、01231001231101231301231501231.7.2 CO2分压对腐蚀速率的影响（1）实验条件 介质温度为（ ，前面实验得出的最严重腐蚀时的温度）；介质流速（ 2.5m/s ）；Cl-浓度（ g/l）；pH值（ 5 ）；腐蚀时间24h。其中Cl-浓度是熟胜利油田饱和CO2模拟地层水，pH值用醋酸和醋酸钠调节。CO2分压梯度参考设计为：常压、0.5 MPa、1.0 MPa、2.0 MPa、3.0 MPa 、5.0 MPa、10.0 MPa、20.0 MPa，(气体总压为 MPa)；（2）实验记录结果CO2分压（MPa）编号腐蚀前重（g）腐蚀前重（g）失重（g）腐蚀速率（mm/a）常

6、压1230.52231.01232.01233.01235.012310.012320.01231.7.3介质流速对腐蚀速率的影响（1）实验条件 介质温度（ ，前面实验得出的最严重腐蚀时的温度）；CO2分压 ( MPa，前面实验得出的最严重腐蚀时的CO2分压) ，(气体总压为 MPa)； Cl-浓度（ g/l）；pH值（ 5 ）；腐蚀时间24h。其中Cl-浓度是熟胜利油田饱和CO2模拟地层水， pH值用醋酸和醋酸钠调节。介质流速梯度参考设计为：静态、1.0m/s、1.5 m/s、2.0 m/s、2.5 m/s、3.0 m/s、3.5 m/s。（2）实验记录结果介质流速（m/s）编号腐蚀前重（g

7、）腐蚀前重（g）失重（g）腐蚀速率（mm/a）静态1231.02231.51232.01232.51233.01233.51231.7.4 Cl-浓度对腐蚀速率的影响（1）实验条件 介质温度（ ，前面实验得出的最严重腐蚀时的温度）；CO2分压 ( MPa，前面实验得出的最严重腐蚀时的CO2分压) ，(气体总压为 MPa)；pH值（ 5 ）；腐蚀时间24h。pH值用醋酸和醋酸钠调节。Cl-浓度梯度参考设计为：100mg/l、300 mg/l、500 mg/l、1000 mg/l、3000 mg/l、5000 mg/l、10000 mg/l、20000 mg/l。（2）实验记录结果Cl-浓度（mg

8、/l）编号腐蚀前重（g）腐蚀前重（g）失重（g）腐蚀速率（mm/a）10012330022350012310001233000123500012310000123200001231.7.5 pH值对腐蚀速率的影响（1）实验条件 介质温度（ ，前面实验得出的最严重腐蚀时的温度）；CO2分压 ( MPa，前面实验得出的最严重腐蚀时的CO2分压) ，(气体总压为 MPa)；Cl-浓度（ mg/l，前面实验得出的最严重腐蚀时Cl-浓度）；腐蚀时间24h。pH值用醋酸和醋酸钠调节。pH值梯度参考设计为：4、5、6、7、8、9、11、13（2）实验记录结果pH值编号腐蚀前重（g）腐蚀前重（g）失重（g）腐

9、蚀速率（mm/a）4123522361237123812391231112313123结论：最严重腐蚀时的条件：介质温度（ ）、CO2分压（ ）、介质流速（ ）、Cl-浓度（ ）、pH值（ ）。2 防止CO2腐蚀的缓蚀剂研究2.1 缓蚀率计算 =（V0-V）/V0×100式中: V0 未加缓蚀剂的腐蚀速率，mm/a；V 加缓蚀剂的腐蚀速率，mm/a。2.2 实验筛选出的缓蚀剂缓蚀剂名称厂商IMC-80-ZSHGY-10IMC-871-GXIMC-80-NBUCT-C2.3 实验条件和方法 实验条件为前面腐蚀实验中最严重腐蚀时的条件：介质温度（ ）、CO2分压（ ）、介质流速（ ）、C

10、l-浓度（ ）、pH值（ ）。 实验方法与前面相同，只是在介质中加入设定的缓蚀剂。2.4 研究过程（1）对筛选出来的缓蚀剂的缓蚀性能在实验条件下进行评价，每种缓蚀剂的加入量为50mg/l、100 mg/l、200 mg/l、300 mg/l、500 mg/l、1000 mg/l。缓蚀剂缓蚀率空白501002003005001000IMC-80-ZSHGY-10IMC-871-GXIMC-80-NBUCT-C（2）从中筛选出性能较好的缓蚀剂，进行二元循环复配，评价其缓蚀性能。找出具有缓蚀效率高的复配体系。缓蚀剂1234硫脲12-3-4-硫脲-（3）将缓蚀效率高的缓蚀剂复配体系进行正交实验（二元或三元），找出其最佳配比，得出缓蚀剂配方。（4）在胜利油田实际工况下评价所得缓蚀剂的缓蚀性能。其加入量为50mg/l、1