高温蒸汽环境中CO₂分压对3Cr钢腐蚀的影响

曾德智¹，董宝军¹，石善志²，于会永²，陈禹欣²，鲁文婷²

1. 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室2. 中石油新疆油田公司工程技术研究院

摘 要：为了研究CO₂分压对3Cr钢在高温蒸汽环境中腐蚀的影响。利用高温高压釜模拟CO₂辅助蒸汽驱注气井工况,在160℃,CO₂分压为1⁴MPa的条件下,对3Cr钢进行了失重挂片腐蚀实验,得到3Cr钢的腐蚀速率,并利用SEM、EDS、XRD及XPS观测了3Cr钢的腐蚀形貌及产物组成。结果表明:在实验条件下,3Cr钢的腐蚀速率均小于油田腐蚀控制指标（0.076mm/a）,且随着CO₂分压的升高,其腐蚀速率先升高后降低;CO₂分压为1²MPa时,腐蚀产生的FeCO3逐渐沉积在试样的表面,使FeCO3晶体的数量逐渐增多;CO₂分压为3⁴MPa时,腐蚀产物中的FeCO3晶体有少量溶解,FeCO3晶体棱角逐渐变圆,形成的腐蚀产物变得更加致密。含CO₂高温蒸汽环境中,CO₂分压主要影响FeCO3的沉积和溶解,从而影响了3Cr钢腐蚀产物膜的保护性,进一步影响3Cr钢的腐蚀速率。

关键词：CO2分压;CO2辅助蒸汽驱;高温蒸汽;3Cr钢;腐蚀产物形貌;