13Cr無錫不銹鋼腐蝕性能研究

近年來,隨著油氣田開發(fā)環(huán)境越來越苛刻，普通材質(zhì)的油套管已不能達到耐蝕性能的要求，比如常用的J55、N80、P110等。對此，有些油田開始選用高級耐蝕材料，因此，無錫不銹鋼油套管材料在油氣田中的研究應(yīng)用開始備受關(guān)注，其主要原因就在于它具有良好的耐腐蝕性能。13Cr無錫不銹鋼是一種耐蝕性相對較高的石油管材，其主要是靠添加12～14%（質(zhì)量分數(shù)）的Cr來提高材料的CO2腐蝕抗力，并在較為苛刻的腐蝕環(huán)境下有著較強的耐腐蝕性能，因而被各大氣油田所使用。13Cr無錫不銹鋼在腐蝕環(huán)境下的腐蝕行為研究一直是國內(nèi)外研究的一個熱點。影響13Cr不銹鋼腐蝕行為的因素主要有溫度、CO2分壓、流速、Cl-濃度等。研究發(fā)現(xiàn)，13Cr不銹鋼表面所形成腐蝕產(chǎn)物膜薄而致密，保護性較強，材料的腐蝕速率較小，但仍隨溫度的升高而增大；CO2分壓的升高可導(dǎo)致材料腐蝕速率的提高；介質(zhì)流速增大，材料的腐蝕速率隨之增大；超級13Cr不銹鋼的均勻腐蝕速率與Cl-濃度有很大關(guān)系，Cl-濃度增大其均勻腐蝕速率有下降的趨勢。

　　針對13Cr無錫不銹鋼油套管材料在油田各種環(huán)境下所面臨的腐蝕問題，介紹了其腐蝕性能研究現(xiàn)狀，分析了在高溫高壓環(huán)境及酸化環(huán)境下的腐蝕行為，簡要說明了13Cr無錫不銹鋼幾種常見的局部腐蝕類型，并提出了今后13Cr不銹鋼及其腐蝕行為研究的重要方向，以期為油田油套管選材提供重要參考。對13Cr不銹鋼研究今后應(yīng)側(cè)重以下幾個方面：

　　目前13Cr無錫不銹鋼在國內(nèi)已基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化，但在實際應(yīng)用中還存在許多不足或缺陷，國內(nèi)制造商或研發(fā)機構(gòu)應(yīng)進一步加強管材成分和結(jié)構(gòu)設(shè)計、生產(chǎn)工藝優(yōu)化等。

　　應(yīng)對13Cr無錫不銹鋼開展全面系統(tǒng)研究。如腐蝕類型包括常溫均勻腐蝕、高溫高壓腐蝕、集中典型局部腐蝕等，腐蝕介質(zhì)應(yīng)有水溶液、含CO2油氣井地層水、含H2S地層水，油田注水、酸化體系等，腐蝕性組分應(yīng)有CO2、CO2/H2S、O2/H2O、各種加入緩蝕劑的強（混）酸等。

　　目前對13Cr無錫不銹鋼腐蝕機理的研究還不夠，還有許多工作可做，如不同腐蝕環(huán)境下的均勻腐蝕和局部腐蝕機理、腐蝕產(chǎn)物膜的防護機制和不同條件下發(fā)生點蝕臨界條件等。