用于油田腐蝕的特種合金：Hastelloy和Incoloy
新聞來(lái)源：www.ecoffee.org.cn 發(fā)布時(shí)間：2022-07-12 13:59 瀏覽量：
相關(guān)環(huán)境背景：油田受到多種腐蝕性元素的侵蝕，其中包括碳酸，酸性氣體（H2S）和壓裂/刺激性酸（例如鹽酸和氫氟酸）。原油萃取中還發(fā)現(xiàn)了環(huán)烷酸和簡(jiǎn)單的有機(jī)酸。這些環(huán)境與酸結(jié)合在一起，會(huì)包含引起腐蝕的沙子和其他磨蝕性元素，因此會(huì)通過(guò)腐蝕腐蝕而加速腐蝕。水淹，高溫和高壓也造成了這種腐蝕環(huán)境。
不銹鋼（例如304和316）通常無(wú)法應(yīng)對(duì)這些高腐蝕性條件，因此需要特殊的鎳合金。這篇文章將討論各種特種合金的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)對(duì)于防止油田腐蝕和大程度地減少故障至關(guān)重要。
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Hastelloy鎳合金系列通常用于防止油田腐蝕。Hastelloy C276用于酸性天然氣田，可用于8,000 psi H2S和400°F的情況。下表顯示了在沒(méi)有元素硫的情況下，Hastelloy C276特種合金在H2S / CO2環(huán)境中的耐腐蝕性。腐蝕速率≤0.05毫米/年（2mpy），無(wú)SSC或SCC。
已發(fā)現(xiàn)即使在許多鎳合金中，硫也會(huì)引起嚴(yán)重的點(diǎn)蝕和災(zāi)難性裂紋。這是耐腐蝕的Hastelloy C276特種合金通過(guò)防止硫引起的應(yīng)力開(kāi)裂的能力而表現(xiàn)出色的另一個(gè)例子。這對(duì)于執(zhí)行關(guān)鍵應(yīng)用的特種合金尤其重要，因?yàn)橄鄬?duì)少量的腐蝕會(huì)導(dǎo)致特種合金失效。C276還為碳酸，有機(jī)酸和水相關(guān)腐蝕提供了出色的保護(hù)。它還不受井中常見(jiàn)的CO2相關(guān)腐蝕的影響。
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在水力壓裂和油井刺激劑中發(fā)現(xiàn)的鹽酸也是另一種腐蝕性元素，哈氏合金在這方面也很有用。Hastelloy C276在室溫下可抵抗所有濃度的鹽酸，可在120°F左右成功使用。對(duì)于更極端的溫度和HCl濃度，應(yīng)使用Hastelloy C2000和鉭等材料。
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Incoloy 825和925是酸性氣井腐蝕防護(hù)的常用選擇，即使在高溫下也是如此。Incoloy 825具有優(yōu)異的抗H2S性能，當(dāng)需要高強(qiáng)度和耐腐蝕性的組合時(shí)，Incoloy 925是理想的選擇。Incoloy 925的高強(qiáng)度（167.3 ksi抗拉強(qiáng)度）是井下經(jīng)常遇到的高壓工藝的理想選擇。Incoloy 925也有助于防止氯化物相關(guān)的腐蝕。
水力壓裂中使用的氫氟酸是腐蝕性元素之一，甚至腐蝕固體鉭，鉭對(duì)大多數(shù)酸都是惰性的。為了對(duì)抗氫氟酸，我們建議使用Monel 400或Hastelloy C2000。這些是能夠處理這種環(huán)境的極少數(shù)材料之一。