【摘 要】
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随着油气资源的开发,高Ca2+、高Cl-的地层水环境对注空气驱管柱的安全服役提出了更高的要求,本文采用高温高压釜模拟井下环境,结合电化学研究结果分析了P110钢在高钙高氯、含氧/不含氧极端环境下的腐蚀机理,所获得的结论主要有:（1）P110钢在150℃、不同O2分压条件(PCO2+O2为2MPa,P总为10MPa)的研究结果显示,ppm级O2的存在对P110钢的腐蚀速率影响不大。当腐蚀气氛中的O2
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随着油气资源的开发,高Ca2+、高Cl-的地层水环境对注空气驱管柱的安全服役提出了更高的要求,本文采用高温高压釜模拟井下环境,结合电化学研究结果分析了P110钢在高钙高氯、含氧/不含氧极端环境下的腐蚀机理,所获得的结论主要有:（1）P110钢在150℃、不同O2分压条件(PCO2+O2为2MPa,P总为10MPa)的研究结果显示,ppm级O2的存在对P110钢的腐蚀速率影响不大。当腐蚀气氛中的O2分压超过0.02MPa时,P110钢的腐蚀速率显著上升,1MPa分压时的腐蚀速率约为4.2522mm/a。膜层结构分析显示,在ppm级O2浓度时,试样表面的产物膜层主要由Fe CO3组成,与单一CO2气氛中的膜层类似,但局部区域存在膜层的溶解现象。在PO2为1MPa时产物膜结构疏松多孔,主要由Fe的氧化物组成。（2）Ca2+浓度研究显示,单一的CO2气氛中,Ca2+浓度（0.5～7.5g/L）与腐蚀速率呈“V”曲线。试样表层产物随Ca2+的添加由单一的Fe CO3向混合产物FeXCa1-XCO3转变,3g/L时产物结构最为致密,腐蚀速率最低;7.5g/L Ca2+会使Ca CO3大量沉积,混合膜层致密度降低,腐蚀速率上升。在50～150℃的研究范围内,随温度升高,混晶Fe XCa1-XCO3膜层更加致密,P110钢腐蚀速率随温度的升高而降低。（3）P110钢在150℃,不同Ca2+浓度条件(PCO2+O2为2MPa,P总为10MPa)的研究结果显示,随着Ca2+浓度（小于10g/L）增长,腐蚀速率逐渐下降,腐蚀形态由低浓度的均匀腐蚀向高浓度的局部腐蚀转变。ppm级O2浓度环境中,随溶液中Cl-浓度的增加,P110钢的腐蚀速率先升后降,与单一CO2气氛中腐蚀规律类似。（4）单一CO2气氛中,随腐蚀时间增加,P110钢的腐蚀速率先增加后降低。膜层生长分析结果显示腐蚀1d时,混晶FeXCa1-XCO3膜层覆盖有限;腐蚀3～7d时,晶粒生长使膜层覆盖度增加,但粗晶间结合使膜层致密性下降;21d膜层致密度增加。转速升高,P110钢腐蚀速率先增加后缓慢降低,120r/min存在极值。
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