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注空氣火驅采油過程中油套管用鋼的高溫氧化行為

文檔作者：王溫棟1 潘竟軍2 陳莉娟2 呂祥鴻1 趙國仙1 文檔來源： 1．西安石油大學材料科學與工程學院 2．中國石油新疆油田分公司工程技術研究院，		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年05月02日
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2015年3月第39卷第3期V01．39No．3Mar．2015
注空氣火驅采油過程中油套管用鋼的吉3日
同，皿
王溫棟1。潘竟軍2。陳莉娟2。呂祥鴻1，趙國仙1
(1．西安石油大學材料科學與工程學院，西安710065；
2．中國石油新疆油田分公司工程技術研究院，克拉瑪依834000)
氧化行為
摘要：通過高溫氧化試驗研究了注空氣火驅采油油套管用BGNS0～3Cr鋼、BG90H鋼、
BG90H一9Cr鋼、BG90H一13Cr鋼在不同溫度下的氧化行為。結果表明：BGN80—3Cr鋼和BG90H
鋼表面的氧化產(chǎn)物均為FezO。和Fe。0。，其中Fe。O。靠近鋼基體一側，F(xiàn)e。O?？拷諝庖粋?，厚度
比為l：(5～10)；BG90H一9Cr鋼表面的氧化產(chǎn)物為Fez 03和尖晶石型復合氧化物FeCr204
(FeO·Crzos)；而BG90H～13Cr鋼盡管不能形成選擇性氧化產(chǎn)物Cr203，但由于鉻元素的質量分
數(shù)大于10％，生成了保護性良好的尖晶石型復合氧化物FeCr204；隨著氧化時間延長，溫度降低，
氧化產(chǎn)物的保護性增強，試驗鋼的氧化速率下降，抗氧化能力從低到高的順序為BGN80—3Cr鋼、
BG90H鋼、IK；90H一9Cr鋼、BG90H～13Cr鋼。
關鍵詞：注空氣；油套管；氧化；腐蝕行為
中圖分類號：TGl72．8 文獻標志碼：A 文章編號：1000—3738(2015)03—0036—05
High-Temperature Oxidation Behavior of Steels Used for
Oil Casing in Air Injection Process
WANG Wen-dong。1，PAN Jing-ju#，CHEN Li-juaW，L0 Xiang-hongI，ZHAO Guo-xianl
(1．School of Material Science and Engineering，Xi’an Shiyou University，Xi’an 710065。China；2．Engineering and
Technology Research Institute of Chinese Petroleum Xinjiang Oilfield Company，Karamay 834000，China)
Abstract：The oxidation behavior of BGN80—3Cr steel，BG90H steel，BG90H一9Cr steel and BG90H一13Cr
steel used for oil casing was investigated by high-temperature oxidation test The results show that the oxidation
products on PBNS0—3Cr steel and tⅪ90H steel surface are Fez03 and Fe304．Moreover，F(xiàn)e304 is close tO the steel
substrate，while FeaOa is dose to the outside air，and the thickness ratio of Fe203 to Fe304 is about 1：(5--10)．
The oxidation products in BG90H一9Cr steel surface are Fe20s and FeCrz 04(FeO·Cr20s)．Although the selective
oxidation product of Crz Oa is not formed Oil BG90H-13Cr steel surfaee。the protective FeCr，04 is formed because
the mass fraction of Cr is higher than 10％．With the increase of oxidation time and the decrease of oxidation
temperature，the protection of the oxidation products is enhanced，and the oxidation rate of tested steels all
decreas已Thc sequence of smtUest to largest for oxidation resistance of tested bteels is BGN80—3Cr steel，BG90H
steel，BG90H一9Cr steel and BG90H一13Cr steel．
Key words：air injection；oil casing；oxidation；corrosion behavior
0引言
注空氣技術是提高稠油采收率的一種方法，具
有熱效率高、適應范圍廣、節(jié)能減排等特點，近幾年
收稿日期：2014—04—08；修訂日期：2014—12～31
基金項目：陜西省重點學科項目資助項目(YS30230203)
作者簡介：王溫棟(1989一)，男，陜西西安人，碩士研究生。
導師：呂祥鴻副教授
·36·
該技術已開展礦場試驗u]。在火燒驅油過程中，注
氣井從油管注入高壓空氣至油層，壓力最高為
5 MPa，日注氣量為5 000～40 000 IT／3，溫度為
25℃。在注入井濕式火燒過程中，空氣與水交替注
入會導致管材發(fā)生氧化，長期作用會導致管材腐蝕
穿孔，或出現(xiàn)嚴重的麻點現(xiàn)象。針對注空氣技術要
求，井下套管、油管、生產(chǎn)泵及地面閥門、管件等零部
件用材料應具有較強的抗氧化、抗腐蝕能力以及較

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