13Cr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，有些油田開始選用上等耐蝕材料，因此，不銹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）13Cr不銹鋼腐蝕性能研究的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不銹鋼油套管材13Cr不銹鋼腐蝕性能研究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不銹鋼開展面系統研究。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。