J55膨胀套管在油气田开采环境中的CO2腐蚀及其电化学行为

5s J 5 5 膨 胀 食 管 油 气 ¨ I ， f ： 采 环 境 l 1 的 C O 幅 蚀 及 电 化 学 行 为 J 5 5膨胀套管在油气 田 开 采环境中的 C O 2腐蚀及其 电化学行为 张仁 勇 ，王 霞 ，施岱 艳 ，廖 芸 ，陈 勇彬 ，上 官 昌淮 ( 1 ．中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司 ，四川 成都 6 1 0 0 4 1 ； 2 ．中国石油天然气集团公司石油管工程重点实验室酸性气田管材腐蚀与防护研究室 ，四川 成都 6 1 0 0 4 1 ； 3 ．西南石油大学材料科学与工程学院，四川 成都 6 1 0 5 0 0 ) [ 摘 要 ] 目 前 ， 对石油工业中常用的 J 5 5 套管膨胀前后的 C O 腐蚀规律研究不多。模拟油气田开采环境 ， 采 用经典失重法研究 了J 5 5 套管的平均腐蚀速率及其 电化学行为 ， 分析 了温度、 C O ， 分压、 C l 一 浓度等 因素对膨胀 前后 J 5 5 套管腐蚀速率的影响。结果表明 ： J 5 5 套管的平均腐蚀速率基本都随着采出液温度、 C O 和 c l 一 浓度的 升高而增加 ； " - 3温度为9 O℃ ， C O ， 分压为 2 ． 0 M P a ， C 1 一 浓度为4 2 ． 8 3 L时， J 5 5 套管膨胀后的平均腐蚀速率最 大达到 4 ． 1 8 3 9 m m ／ a ， 高于膨胀前的 3 ． 7 0 0 4 m m ／ a ； 膨胀前后 J 5 5 套管的腐蚀产物均为 F e C O ， 其 阻抗谱 中出 现 了2个时间常数， 膨胀后 J 5 5 套管的腐蚀电流密度增加 ， 腐蚀速率更快。 [ 关键词] C O 腐蚀 ；电化学行为；J 5 5 套管；膨胀 ；影响因素 ；腐蚀速率；腐蚀产物 [ 中图分类号]T G 1 7 2 [ 文献标识码 ]A [ 文章编号]1 0 0 1 — 1 5 6 0 ( 2 0 1 3 ) 1 1 — 0 0 5 8— 0 3 O 前 言 传统 的油气井超过一定深度后 ， 井 眼变小 ， 使用 膨胀管可扩大井眼。实体膨胀管也可用于完井作业、 分支井定位、 套损井修复及固井作业。套管膨胀变形 会导致产生残余 应力 、 基体组织不均度增加 、 电化学 活性增强等问题 ， 从 而使套管 的耐蚀性能 下降。因 此 ， 必须研究套管膨胀变形后 的耐腐蚀性能 ， 以保证 开采正常有效地进行 。J 5 5 钢套管是石油工业 中常用 的套管 ， 其用量约 占石油套管总量......