在CO2和H2S共存或H2S分压未达临界值但Cl-很高的使用环境中,13Cr钢(包括超级 13Cr)是不能满足要求的,需要采用22Cr双相不锈钢(ASF2205)或超级双相不锈钢25Cr,甚至要采含Cr20%以上、含Ni30%以上的高 Ni、Cr不锈钢和Ni基合金。石油和石化工业用锻(轧)和铸造耐热不锈钢及镍合金 类型特点应用领域 上述钢级的管材价格昂贵,低产气田一般无力承受。因此,近年来国内外都在研究开发含Cr2-5%的经济型抗CO2腐蚀油井管。
使用扫描电镜观察断口形貌,13Cr和P110钢的应力腐蚀polie为典型的脆性断裂特征。对油套管应用扩展有限元法建模,超级13Cr油套管,分析表明在油套管出现三角形缺陷比圆锥形缺陷更具危险性。分析表明断裂临界应力随着缺口深度逐渐降低,在为壁厚一半时zuixiao。
各温度、压力条件下,13Cr的耐蚀性均高于P110。随温度与压力升高,13Cr和P110钢在氯酸盐完井液中钝化稳定性下降,13Cr油管短节,6MPa时腐蚀为严重,在甲酸盐完井液中则存在临界值,3MPa、90℃时腐蚀严重。13Cr和P110钢在氯酸盐完井液中发生点蚀,在甲酸盐完井液中则以均匀腐蚀形式发生。
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