天然氣井油管有機涂層的失效分析

【摘要】：目的研究有機涂層在天然氣井高溫、高壓環(huán)境下的失效特征和失效原因,為天然氣井井筒有機涂層應用提供建議。方法模擬含CO_2,H_2S等介質的氣井井下環(huán)境,通過9輪次、1914 h的長周期浸泡試驗,對比測試某種有機涂層試樣的厚度、沖擊韌性等物理、機械性能參數(shù),分析涂層宏、微觀形貌變化。結果經(jīng)過反復升、降壓的苛刻室內(nèi)浸泡實驗后,有機涂層逐步老化。耐磨值由最初的3.28 L/μm下降到2 L/μm左右;硬度值由最初的125下降到95左右;沖擊韌性值由最初的37.6 J下降到浸泡890 h時的23.5 J左右,之后趨于平穩(wěn)。1914 h后,涂層與碳鋼基體界面結合性能變差,表面出現(xiàn)明顯的局部腐蝕坑點。結論室內(nèi)涂層試驗與氣井油管涂層現(xiàn)場生產(chǎn)中發(fā)生的失效特征類似,存在失重、減薄—鼓泡—膜下腐蝕、脫落的失效過程。為避免油管內(nèi)涂層失效,提高防腐效果,建議:在油管生產(chǎn)加工過程中控制固化度,避免因固化度不足導致涂層缺陷;在工程作業(yè)中應避免鋼絲作業(yè)、快速泄壓等對涂層的潛在損傷;定期進行緩蝕劑加注,減輕腐蝕。 【作者單位】： 低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室;中國石油長慶油田分公司油氣工藝研究院;
【關鍵詞】： 有機涂層 天然氣井 油管 浸泡試驗 失效分析 腐蝕
【基金】：中石油陜224儲氣庫注采井配套技術研究(2012-29-05)~~
【分類號】：TE983
【正文快照】： Received:2015-10-20;Revised:2015-12-28天然氣井在生產(chǎn)過程中,由于采出天然氣中的H2S、CO2等酸性氣體及低p H值鹽水等介質,在井筒的高溫、高壓及流動環(huán)境下,會發(fā)生不同程度的電化學腐蝕[1]。為了控制油氣井油管及套管的內(nèi)腐蝕,國內(nèi)外針對井筒涂層防腐進行了許多研究工作[2—

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