13Cr無錫不銹鋼腐蝕性能研究

近年來,隨著油氣田開發環境越來越苛刻，普通材質的油套管已不能達到耐蝕性能的要求，比如常用的J55、N80、P110等。對此，有些油田開始選用高級耐蝕材料，因此，無錫不銹鋼油套管材料在油氣田中的研究應用開始備受關注，其主要原因就在于它具有良好的耐腐蝕性能。13Cr無錫不銹鋼是一種耐蝕性相對較高的石油管材，其主要是靠添加12～14%（質量分數）的Cr來提高材料的CO2腐蝕抗力，并在較為苛刻的腐蝕環境下有著較強的耐腐蝕性能，因而被各大氣油田所使用。13Cr無錫不銹鋼在腐蝕環境下的腐蝕行為研究一直是國內外研究的一個熱點。影響13Cr不銹鋼腐蝕行為的因素主要有溫度、CO2分壓、流速、Cl-濃度等。研究發現，13Cr不銹鋼表面所形成腐蝕產物膜薄而致密，保護性較強，材料的腐蝕速率較小，但仍隨溫度的升高而增大；CO2分壓的升高可導致材料腐蝕速率的提高；介質流速增大，材料的腐蝕速率隨之增大；超級13Cr不銹鋼的均勻腐蝕速率與Cl-濃度有很大關系，Cl-濃度增大其均勻腐蝕速率有下降的趨勢。

　　針對13Cr無錫不銹鋼油套管材料在油田各種環境下所面臨的腐蝕問題，介紹了其腐蝕性能研究現狀，分析了在高溫高壓環境及酸化環境下的腐蝕行為，簡要說明了13Cr無錫不銹鋼幾種常見的局部腐蝕類型，并提出了今后13Cr不銹鋼及其腐蝕行為研究的重要方向，以期為油田油套管選材提供重要參考。對13Cr不銹鋼研究今后應側重以下幾個方面：

　　目前13Cr無錫不銹鋼在國內已基本實現了國產化，但在實際應用中還存在許多不足或缺陷，國內制造商或研發機構應進一步加強管材成分和結構設計、生產工藝優化等。

　　應對13Cr無錫不銹鋼開展全面系統研究。如腐蝕類型包括常溫均勻腐蝕、高溫高壓腐蝕、集中典型局部腐蝕等，腐蝕介質應有水溶液、含CO2油氣井地層水、含H2S地層水，油田注水、酸化體系等，腐蝕性組分應有CO2、CO2/H2S、O2/H2O、各種加入緩蝕劑的強（混）酸等。

　　目前對13Cr無錫不銹鋼腐蝕機理的研究還不夠，還有許多工作可做，如不同腐蝕環境下的均勻腐蝕和局部腐蝕機理、腐蝕產物膜的防護機制和不同條件下發生點蝕臨界條件等。