宝钢_抗CO2腐蚀油套管技术0807题稿.ppt

油井管CO2腐蚀特征 3Cr系列腐蚀油套管 选 材 建 议 抗CO2腐蚀油套管 石油管 的腐蚀 类型 H2S腐蚀 CO2腐蚀 H2S+CO2腐蚀 Cl-作为腐蚀催化剂加速材料的腐蚀！ 按井下腐蚀介质的不同： 石油管的腐蚀类型 CO2腐蚀是一种典型的电化学腐蚀。 CO2腐蚀类型主要表现为以点蚀、藓状腐蚀、台地状腐蚀为主的局部腐蚀特征，且腐蚀速率很高。 导致油套管产生腐蚀的主要原因是油田拌生气中高的CO2含量、油中高的Cl-、产出水量及其中高的Cl- ，铁离子含量、低pH值及井中高温、高压和流体冲刷形成的强腐蚀环境。 衡量管材CO2腐蚀行为应重点关注其局部腐蚀特征 1. CO2腐蚀特征 油套管CO2腐蚀失效形貌 1. CO2腐蚀特征 2. 3Cr系列腐蚀油套管 ●目前国际上抗CO2腐蚀油套管成熟产品主要为13Cr马氏体 不锈钢、22-25Cr双相不锈钢等高合金品种，没有3Cr等中合金系列油套管品种的应用报道 ●宝钢从99年始率先在国内开展经济型抗CO2腐蚀油套管研究，在国内首次对油井管失效机理进行了全面系统研究并结合不同油气田井矿腐蚀环境变化，自主开发出具有宝钢自主知识产权的3Cr系列不同钢级牌号抗CO2腐蚀油套管。 厂家 产品类型 钢级牌号 抗CO2腐蚀性能 抗H2S应力腐蚀性能 (NACE TM 0177-2005) 宝钢 3Cr抗CO2 腐蚀油套管 BG80-3Cr BG90-3Cr BG95-3Cr BG110-3Cr 腐蚀性能与常规油套管相比提高3倍以上 ／ 3Cr抗CO2＋H2S 腐蚀油套管 BG80S-3Cr BG90S-3Cr 方法A：加载90％SMYS经720小时不断裂。 BG95S-3Cr 方法A：加载80％ SMYS经720小时不断裂。 天津大无缝 3Cr抗CO2 腐蚀油套管 TP110-3Cr 腐蚀性能与常规油套管相比提高1倍以上 不具备抗硫能力 国外 迄今为止没有3Cr产品 宝钢3Cr产品钢级牌号齐全，涵盖API 5CT 80?110钢级牌号，分别开发出抗CO2、抗CO2＋H2S腐蚀等两个系列共7个品种。 2. 3Cr系列腐蚀油套管 产品的抗CO2腐蚀性能 腐蚀评价试验仅仅模拟井矿介质中水的组成、压力、流速，试验时液体为100％的水介质，而油套管实际使用环境为油、气、水的混合体，实际腐蚀速率会大大降低。 2. 3Cr系列腐蚀油套管 试验条件：60℃，1.5m/s，1.5MPa，10d 试验介质：（Cl－：20000 mg/L、 SO42－：2000 mg/L、 HCO3－：1000mg/L、 CO32－：50mg/L、其余为Na++K+） 试验条件：90℃，1.5m/s，1.5MPa，10d 试验介质：（Cl－：20000 mg/L、 SO42－：2000 mg/L、 HCO3－：1000mg/L、 CO32－：50mg/L、其余为Na++K+） 2. 3Cr系列腐蚀油套管 宝钢3Cr产品经过模拟腐蚀后，没有产生局部腐蚀 Cr Fe O 其他 1Cr 内层 4.63 30.81 55.76 8.8 中间层 10.56 24.53 54.60 10.31 表层 12.88 20.01 61.78 5.33 3Cr 内层 5.49 38.72 42.54 13.25 中间层 13.83 6.43 66.48 13.26 表层 29.22 4.85 59.59 6.34 3Cr管经热处理和腐蚀后，表面Cr、Ni、Cu等耐蚀元素发生明显富集，其中Cr富集量高达20％以上。 2. 3Cr系列腐蚀油套管 3Cr抗腐蚀管表面腐蚀产物膜的元素分布 国家酸性腐蚀检测中心“四川石油设计院”完成BG80S-3Cr、BG95S－3Cr管的H2S应力腐蚀性能检验和评估(报告号：200210-399、200510-712) ，产品完全达到抗硫管性能要求。 2. 3Cr系列腐蚀油套管 3Cr管权威机构评估结果 3Cr管权威机构评估结果 西安管材所完成3Cr系列产品CO2腐蚀性能评估，评估表明：3Cr管的抗CO2腐蚀性能和常规N80、P110等产品相比提高3倍以上。 2. 3Cr系列腐蚀油套管 西安管材所对7吋BG110-3Cr管进行过全面评估，具体包括螺纹参数、化学成分、拉伸性能、冲击、上卸扣、连接强度、抗挤毁强度等，评估结果全部满足API 5CT、API Bull 5C2等要求。 2. 3Cr系列腐蚀油套管 3Cr管权威机构评估结果 牌号 所属油田 井矿条件 开始使用 BG80-3Cr 江汉油田 潜深10＃： Cl－为15％, PCO2=1.0Mpa，矿化度20万mg/L,井深2225米； 2003.9 中石化华东油田 注CO2井， CO2分压2Mpa，井深3200米，矿化度10000m