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2 螺紋接頭腐蝕集中分析

 

模擬工況腐蝕試驗結果表明，在現場的介質和工況條件下，L80鋼的腐蝕速率僅為0.0853mm·a－1，屬輕度腐蝕。然而，現場管樣的螺紋表面腐蝕相當嚴重，輪廓已模糊不清，腐蝕速率達5.6mm·a－1，而內壁及與螺紋連接的管體腐蝕相對較輕，因此油管的腐蝕主要集中在螺紋部位，且在該部位存在局部加速的現象。金相及掃描電鏡分析結果顯示，螺紋部位表面存在大量的裂紋及孔洞，且局部組織存在變形，據此可以判斷，該油管在下井時，螺紋部位存在粘扣現象，從而導致螺紋接頭的密封性能下降。因此，油管腐蝕局部集中主要是由于螺紋連接處高礦化度地層水及CO2等腐蝕介質的滲入，形成了縫隙腐蝕，如圖9所示。

 

圖9 油管螺紋連接示意圖

 

其腐蝕過程包括兩個階段：

①縫隙內外的金屬表面發生相同的陰、陽極反應；②隨著反應的進行，縫隙內介質逐漸被消耗，而縫隙外的介質向縫隙內擴散較慢，使縫隙內外介質含量差增大，從而形成濃差電池，其中縫隙外介質供給充分，形成陰極，而縫隙內則形成陽極，致使縫隙內的金屬發生腐蝕，而縫隙外金屬受到保護。

結論及建議

 

（1）該L80油管螺紋接頭表面的腐蝕產物主要為FeCO3，腐蝕局部集中主要是由于油管在下井時，螺紋部位存在粘扣現象，從而導致螺紋接頭的密封性能下降，高礦化度地層水及CO2等腐蝕介質滲入螺紋連接處，形成了縫隙腐蝕。

（2）建議進一步規范油管上扣作業過程，嚴格執行相關操作規程，避免油管螺紋發生粘扣現象。

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