浅谈13cr和超级13cr不锈钢在cacl2完井液中的腐蚀行为研究

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1、分类号学号2004610130069学校代码10487密级硕士学位论文13Cr和超级13Cr不锈钢在CaCl2完井液中的腐蚀行为研究学位申请人：刘克斌学科专业：应用化学指导教师：郭兴蓬教授答辩日期：2007年1月18日AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheCorrosionBehaviorof13CrandSuper13CrStainlessSteelinCaCl2CompletionFluidsCandidate：LiuKe-BinMajor：AppliedChem

2、istrySupervisor：Prof.GuoXing-PengHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJan.,2007独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位

3、论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要本论文研究的主要目的是为了弄清13Cr钢和超级13Cr不锈钢在含有CO2的完井液盐水环境中，温度、盐水浓度和应变对其SCC的影响，研究溶解氧与醋酸含量对SCC的影响以及试样在有无应变

4、条件下的腐蚀电化学行为之间的区别。论文采用了四点弯曲法、U形环试验、表面分析方法和电化学测试技术（主要是恒电位极化、快/慢动电位极化和电化学噪声）主要讨论了温度、应变、溶解氧含量和醋酸对两种金属材料在有应变和无应变条件下的腐蚀行为的影响。13Cr不锈钢的研究结果表明：13Cr不锈钢在不除氧的33wt%CaCl2盐水中，在100℃和150℃主要产生均匀腐蚀和点蚀。在除氧的33wt%CaCl2盐水中，在100℃和150℃主要产生均匀腐蚀和裂纹。醋酸的加入加速了13Cr不锈钢的均匀腐蚀，且随着其浓度的增加腐蚀速率增加；在不除氧条件下醋酸能加速点蚀发展，而在除氧条件下有抑制裂纹发展的趋势。体系温度提

5、高同样促进了13Cr不锈钢的腐蚀速率。电化学试验的结果和挂片试验的结果相一致，通过电化学噪声证实了在研究条件下13Cr钢将在很短的时间内萌发点蚀。超级13Cr不锈钢的研究结果表明：醋酸能够提高超级13Cr钢在不除氧33wt%CaCl2盐水中的SCC敏感性；但是，在除氧条件下醋酸却能降低超级13Cr钢的SCC敏感性。SEM形貌图显示超级13Cr钢在33wt%CaCl2盐水中1.0MPaCO2和150℃条件下为沿晶型SCC。超级13Cr钢在除氧33wt%CaCl2盐水中1.0MPaCO2和150℃条件下，当醋酸存在时，钝化能力显著降低。恒电位极化和动电位极化曲线测试结果证实了超级13Cr钢SCC

6、起源于第二个活化-钝化转化区的阳极溶解。关键词：13Cr不锈钢，超级13Cr不锈钢，完井液，CO2，SCC，溶解氧，醋酸I华中科技大学硕士学位论文AbstractThepurposeofthisworkwastoclarifytheeffectoftemperature,brineconcentration,dissolvedO2,aceticacidandthestrainonSCC,andthedifferenceincorrosionelectrochemicalbehaviorbetweenspecimenswithandwithoutstressfor13Crandsuper13C

7、rstainlesssteelsincompletionfluidscontainingCO2.Theeffectswereinvestigatedbyusingthefour-pointbendtest,U-bendtest,thesurfaceanalysisandelectrochemicalmeasurements(potentiostaticpolarization,potentiodynamicp