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近年来,随着油田生产时间的增长,油田环境变得越来越复杂,套管油管的腐蚀越来越严重。油套管的服役工况变得更加恶劣,会引发油套管在服役过程中出现应力腐蚀开裂(SCC)。同时,饱和盐水溶液是深探井试油完井液的主要成分,对套管具有极强的腐蚀性。在钻井的过程中,有时根据生产的需要采用空气钻井,即向井下充含有氧的气体,氧气的充入就会造成油管的腐蚀。应力腐蚀是各种腐蚀行为中破坏性最大的一种,其腐蚀速度极快,常常在没有任何预兆的情况下突然造成灾难性事故,危及人身和设备的安全,使生产和经济受到巨大的损失,其中又以应力腐蚀开裂危害最为严重。所以,研究O2对P110钢在3.5%NaCl溶液中SCC的腐蚀行为,从而对油套管钢的安全服役提供理论依据。本文首先研究了 P110钢的基本力学性能,包括硬度、冲击及拉伸。得到硬度值、冲击性能以及拉伸力学性能,为后续的实验分析提供基础数据。通过慢拉伸实验探讨O2对P110钢在CO2环境中SCC的腐蚀机制以及不同溶氧量对P110钢SCC的腐蚀机制。计算P110套管钢在饱和CO2、溶氧量10.5mg/L、溶氧量12.5mg/L、饱和O2(溶氧量19.5mg/L)、10%O2+90%CO2、50%O2+50%CO2等腐蚀环境中的应力腐蚀敏感性指数,并且对断口微观组织形貌进行分析,研究了其应力腐蚀开裂机理。在模拟腐蚀环境中进行拉伸实验和冲击实验,得出了各种腐蚀环境中抗拉强度、伸长率和收缩率。结果表明,在饱和CO2、10%O2+90%CO2、50%O2+50%CO2和饱和O2体系中,随着O2体积比的增加,CO2比例的减小,P110钢的冲击功、抗拉强度、伸长率、收缩率都逐渐减小。同样,在溶氧量19.5mg/L、12.5mg/L、10.5mg/L的体系中,随着溶氧量的减小,P110钢的冲击功、抗拉强度、伸长率、收缩率都逐渐增大。利用慢拉伸实验得出了 O2在CO2环境中对P110钢SCC的影响。结果表明,随着O2浓度的增加,P110钢的抗拉强度、伸长率、收缩率、断裂时间都逐渐减小,应力腐蚀指数增大,断口断裂特征由韧性逐渐变为脆性,O2明显促进了 CO2环境中P110钢SCC的发生。利用慢拉伸实验得出了不同溶氧量对P110钢在3.5%NaCl溶液中SCC的影响。结果表明,随着O2含量的增加,P110钢的抗拉强度、伸长率、收缩率、断裂时间都逐渐减小,应力腐蚀指数逐渐增大,应力腐蚀敏感性逐渐增强,断口脆性特征越来越明显,O2明显促进了 3.5%NaCl溶液中P110钢SCC的发生。