钻采工艺 ›› 2007, Vol. 30 ›› Issue (1): 84-86.

• 论文 • 上一篇    下一篇

拉应力条件下油气井套管腐蚀机理研究

顾春元, 狄勤丰, 王掌洪, 冯恩山   

  • 出版日期:2007-01-20 发布日期:2007-01-20

  • Online:2007-01-20 Published:2007-01-20

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