N80套管钢在液固两相流中的冲刷腐蚀行为

王海红，王 平，闫龚杰，李玉琼，全美荣，陆 亮

1.中国石油华北油田公司第一采油厂，河北任丘 062552

2.中国石油华北油田公司第五采油厂，河北辛集 052360

3.中国石油华北油田公司第二采油厂，河北廊坊 065700

冲刷腐蚀广泛存在于石油、化工、水利、冶金等行业，含固体颗粒的液固两相流会对冷凝器、泵叶轮、换热器过流部分以及输送管道产生冲刷腐蚀[1-2]。N80钢是油田常用的套管钢，随着油田的深入开发，中后期油井采出液的含水率和含砂量均会大幅上升，冲刷腐蚀情况愈发严重[3-4]。冲刷腐蚀过程主要包括机械冲刷、电化学腐蚀、腐蚀促进冲刷和冲刷促进腐蚀四部分[5]，影响因素有流体力学、电化学、固相颗粒及材料本身四个方面[6]，研究这些影响因素的腐蚀机理对预防套管钢腐蚀穿孔具有重要意义。

陈虎等[7]通过冲刷试验装置对N80钢的冲刷腐蚀行为进行了研究，发现NaCl浓度和砂粒粒径均存在临界值；Zheng等[8]在3.5%的NaCl溶液中加入了不同目数的泥质颗粒，发现颗粒含量越大，因冲刷造成的腐蚀速率越小，崔璐等[9]通过自制的喷射冲刷腐蚀装置，得出液固冲刷腐蚀速率远大于电化学腐蚀速率，且冲刷与腐蚀相互促进。以上对于冲刷腐蚀机理的研究具有一定的借鉴意义，但均基于失重法测试，并未探讨电化学腐蚀在其中的作用，且较少涉及流体力学等相关因素的影响[10-12]。因此，利用旋转圆柱电极冲刷腐蚀试验装置，配合电化学工作站，对流速和腐蚀时间两种流体力学因素进行分析，为N80套管钢抗冲刷腐蚀提供理论依据和参考。……