X65碳钢在模拟油田采出水中的阴极保护研究.PDF

中国腐蚀与防护学报 Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection X65 碳钢在模拟油田采出水中的阴极保护研 究 1 1* 2 2 2 1 邱景 ，杜敏 ，陆原 ，张颖 ，郭海军 ，李成杰 ( 1.中国海洋大学化学化工学院，海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室， 青岛 266100；2. 中海油能 源发展采油技术服务分公司，天津 300452 ) 摘 要：采用极化曲线、恒电位阴极极化和失重法，并结合SEM，EDS 和XRD 分析产物的形貌、成分和结 构，研究了不同保护电位下X65 碳钢的保护效果和机制。结果表明：该环境中，自腐蚀条件下的X65 碳钢 发生严重腐蚀，失重速率大，坑蚀严重；-800~ -1000mV 的保护电位对X65 碳钢的腐蚀均有明显抑制效果； -800mV 阴极保护电位下X65 碳钢表面无良好的钙质沉积层形成，-900mV 下表面能生成牢固致密的钙质沉 积层，有效降低保护电流密度，-1000mV 下沉积层容易因析氢反应而鼓泡脱落；相比于海洋环境，X65 碳 钢在油田采出水中的析氢电位偏正，沉积层中不含Mg(OH) 。 1 2 v 关键字：X65 碳钢；模拟油田采出水；阴极保护；钙质沉积层 0 中图分类号：TG174.3+6 文献标识码：A 文章编号：1005-4357(2013)xx-0000-00 0 4 0 1 前言 0. 随着石油开采行业不断发展，油田采出水对金属管道设备的腐蚀问题倍受关注。油田采 1 出水成分复杂，并具有高矿化度和高温等特性，因含大量 CO2 等气体呈酸性，对油田金属 1 [1~3] [4] 6 设备有强腐蚀性 。目前，对该问题的解决方法除了直接使用高耐蚀性材料 以外，主要 1 集中在处理油田采出水上，通过过滤、吸附、膜分离等物理技术去除介质中的悬浮颗粒物、 0 2 原油等杂质。但此类方法处理后的采出水并未改变高矿化度等基本特性，除非提高工艺成本， : - [5~7] 采用更复杂的水处理技术才能降低矿化度，去除Cl 等有害离子以及CO2 等溶解性气体 。 v [8~10] i 另外，也有研究 报道采用相应的缓蚀剂进行保护，但油田采出水成分复杂，因地域或者 X 时间的不同有很大差异，该方法不一定都能有效解决腐蚀问题。 a [11] n 阴极保护作为一项成熟的防腐技术已在同样具有高矿化度的海洋环境中广泛使用 ， i 而对其在油田采出水中的适用性研究甚少。该技术一方面为被保护金属提供额外电子使之不 h