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油田海管面临着CO2、H2S、油、砂、水共存的极为苛刻的复杂冲刷腐蚀环境。海管冲刷腐蚀与海管选材、生产工艺设计密切相关,直接影响工程方案的设计、油田生产时工艺的合理制定以及海管剩余寿命的预测。因此开展不同条件下海管冲刷腐蚀行为的研究工作,对于制定合理的油田生产工艺以及制定相应的防腐蚀措施具有重要意义。 本文选用X65钢为实验材料,利用高温高压反应釜等实验装置,进行不同流速、含水量、含砂量以及含H2S等条件下的冲刷腐蚀模拟实验,并结合SEM、XRD、电化学测试、IPP分析软件以及腐蚀预测软件等,系统的研究了流速、含水量、含砂量等对X65钢在不含H2S气体水相中冲蚀行为的影响,以及X65钢在含H2S气体的水相中的冲刷腐蚀规律。 研究表明随着流速的增大,X65钢的腐蚀速率增大,其变化率随着流速的增大逐渐变大。同时随着流速的增大,腐蚀产物膜的破坏程度加大,流速为1m/s至1.5m/s时,X65钢的腐蚀形态由全面腐蚀发展到点蚀;流速超过2m/s时,腐蚀产物膜由局部的孔状形态向局部大面积的破坏形态转变,钢基体则相应地由点蚀向台地腐蚀转变。 随着含水量的增大,X65钢的腐蚀速率逐渐增大。当流速为2m/s,含水率由70%增加到90%时,腐蚀速率急剧增大,较之前增加了近4倍。ECE4预测软件预测的结果与现场实际情况基本一致。 在H2S酸性气体存在的条件下,X65钢呈均匀腐蚀形态;与没有H2S存在条件下X65钢的CO2腐蚀速率相比,当H2S浓度为200ppm时,X65钢的腐蚀速率显著下降,H2S对X65钢CO2的腐蚀起到了抑制作用。 随着含砂量的逐渐增加,腐蚀速率也会逐渐增大。含砂量的改变,在高流速和高含水环境下,对腐蚀速率的影响较为显著。