CO2驅注氣井P110油管腐蝕開裂失效分析
2016-06-07 16:23:17 作者:本網整理 來源:中國腐蝕與防護網 分享至:


  CO2驅注氣采油能有效的節能環保和降低CO2排放。中國石油天然氣股份有限公司東北某油田分公司的某 CO2驅注井于2008年4月30日開始注氣,到2009年10月開始發生P110油管腐蝕開裂事故發生,累計服役時間近18個月。至2012年末共發生類似事故4起,事故井數占事故區塊同種井數的2/3。圖1為某次斷裂油管的宏觀形貌。環空氣樣檢測顯示環空內含有大量CO2、套壓較高,說明油管密封性存在問題(有注入氣體滲漏進入套管)。且隨著事故原因調查開展,發現其它區塊大量井出現類似征兆。


  調查分析結果表明:失效的P110油管材質的平均化學成分、力學性能均能達到API Spec 5CT標準(第8版)的要求;其金相組織為正常的中低碳馬氏體+鐵素體組織,夾雜物為球形,硬度偏低,這些均有利于增加該鋼的韌性。綜合考慮,P110油管的材質的質量不存在問題。P110油管失效由發源于管壁外表面的裂紋引起的,從裂紋斷口的宏觀和微觀形貌、裂紋內的腐蝕產物等判斷這些裂紋的具有應力腐蝕裂紋的特征。這些裂紋的發生與外表面殘余應力和結構應力有關;當裂紋發展成較深裂紋時疲勞作用能夠加速裂紋的擴展,形成穿透裂紋。P110油管的服役環境具備發生的應力腐蝕介質條件,其敏感介質為含CO2、Cl-、SO42-及少量S2-(H2S)的偏酸性的高壓低溫水溶液。但是,目前對這種環境下的P110鋼的應力腐蝕行為規律和抑制方法還沒有研究報道。目前,針對該類驅注井的防護方法還在研究開發當中。

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