磷酸盐完井液高温腐蚀特征及膜转化缓蚀方法

摘要

通过分析170℃下磷酸盐完井液对P110钢的腐蚀特征，揭示了磷酸盐完井液的高温腐蚀机理，提出膜转化缓蚀方法并优选高效成膜剂，采用扫描电子显微镜图像、X射线能谱及X射线衍射结果表征腐蚀试片表面沉淀膜的微观形貌、元素组成及物相组成，明确了膜转化缓蚀效果与机理。研究表明：磷酸盐完井液通过高温水蒸气及其水解产物腐蚀试片，生成铁系磷酸盐腐蚀产物膜。Zn2+成膜剂通过改变腐蚀反应路径，在试片表面生成耐高温、厚度均匀、晶体堆积紧密的KZnPO4沉淀膜，抑制试片腐蚀，缓蚀效率可达69.63%。Cu2+成膜剂与Fe通过电化学反应在试片表面析出微量单质Cu，从而形成保护膜，抑制金属腐蚀，缓蚀效率可达96.64%，但耐磨性差。将0.05%Cu2+成膜剂与0.25%Zn2+成膜剂复配后，在试片表面形成KZnPO4晶体与单质Cu复合保护膜，缓蚀效率可达93.03%，既保证了较高的缓蚀效率又生成耐温耐磨的沉淀膜。