| 目的研究N80钢在高温高压中缝隙和应力耦合作用下的腐蚀行为,为油井管的选材和螺纹选型提供参考。方法以油管螺纹接头为研究对象,在高温高压釜模拟地层环境,采用电化学方法和表面分析技术,研究N80钢在缝隙单因素作用下和缝隙-应力耦合作用下的腐蚀行为。结果仅有缝隙作用24h后,缝内存在大量腐蚀产物堆积,缝外几乎没有腐蚀产物。40℃时的凹槽深度为17.2μm,而70℃时的凹槽深度则达到82.7μm。在缝隙和应力耦合作用24 h后,在缝隙口处发现有腐蚀产物堆积,缝隙内腐蚀程度比缝隙外腐蚀程度更为严重。40℃时,弹性形变试样的缝隙口处凹槽深度约为35.3μm,塑性形变的试样缝隙口处凹槽深度约为41.3μm;而70℃时,发生弹性变形和塑性变形的试样缝隙口处凹槽深度则分别为143.7μm和243.9μm。结论缝隙和应力耦合作用使缝隙口处凹槽的深度加深,且深度随着腐蚀时间和温度的增加而增大,塑性形变时凹槽深度最大。这表明应力的施加会加剧N80钢的缝隙腐蚀,导致形成更深的腐蚀凹槽,这反过来又会导致应力的进一步集中,应力腐蚀风险增加。因此,缝隙和应力对N80钢在高温高压地层水环境中的腐蚀具有协同作用。 |
