拉应力条件下油气井套管腐蚀机理研究

摘要：

结合断裂力学理论,通过慢应变拉伸等系列实验,探讨了拉应力加速油气井套管腐蚀的机理,认为腐蚀和碰伤会加快套管裂纹的孕育,断裂韧性和断裂强度因子的变化对裂纹的扩展起加速作用.慢应变拉伸实验结後果表明,拉应力作用下,钢材在强腐蚀性地层水中的力学性能比空气中明显下降,而添加缓蚀剂后,力学性能得到改善;断口电镜扫描显示在地层水中断口的裂纹增多,同时断裂敏感参数也说明钢材在地层水中出现了应力腐蚀断裂特征;试样失重实验结果证明应力腐蚀速率比无拉应力时高出13.6%～24%,添加缓蚀剂可使应力腐蚀速率显著降低;能谱分析表明缓蚀剂通过迅速成膜减缓腐蚀对裂纹的扩展作用,较大幅度减缓了钢材的应力腐蚀速率,同时可以使钢材的力学性能的受损幅度降低.

关键词：拉应力、断裂力学、应力腐蚀机理、套管、缓蚀剂

所属期刊栏目：30

分类号：TE892(石油、天然气储存与运输)

资助基金：国家自然科学基金50174047;上海市重点学科建设项目Y0103

在线出版日期：2007-04-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共3页

页码：84-86