天然气井油管有机涂层的失效分析

【摘要】：目的研究有机涂层在天然气井高温、高压环境下的失效特征和失效原因,为天然气井井筒有机涂层应用提供建议。方法模拟含CO_2,H_2S等介质的气井井下环境,通过9轮次、1914 h的长周期浸泡试验,对比测试某种有机涂层试样的厚度、冲击韧性等物理、机械性能参数,分析涂层宏、微观形貌变化。结果经过反复升、降压的苛刻室内浸泡实验后,有机涂层逐步老化。耐磨值由最初的3.28 L/μm下降到2 L/μm左右;硬度值由最初的125下降到95左右;冲击韧性值由最初的37.6 J下降到浸泡890 h时的23.5 J左右,之后趋于平稳。1914 h后,涂层与碳钢基体界面结合性能变差,表面出现明显的局部腐蚀坑点。结论室内涂层试验与气井油管涂层现场生产中发生的失效特征类似,存在失重、减薄—鼓泡—膜下腐蚀、脱落的失效过程。为避免油管内涂层失效,提高防腐效果,建议:在油管生产加工过程中控制固化度,避免因固化度不足导致涂层缺陷;在工程作业中应避免钢丝作业、快速泄压等对涂层的潜在损伤;定期进行缓蚀剂加注,减轻腐蚀。 【作者单位】： 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院;
【关键词】： 有机涂层 天然气井 油管 浸泡试验 失效分析 腐蚀
【基金】：中石油陕224储气库注采井配套技术研究(2012-29-05)~~
【分类号】：TE983
【正文快照】： Received:2015-10-20;Revised:2015-12-28天然气井在生产过程中,由于采出天然气中的H2S、CO2等酸性气体及低p H值盐水等介质,在井筒的高温、高压及流动环境下,会发生不同程度的电化学腐蚀[1]。为了控制油气井油管及套管的内腐蚀,国内外针对井筒涂层防腐进行了许多研究工作[2—

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