Влияние состава стали на коррозионную стойкость насосно-компрессорных труб в условиях углекислотной коррозии

Abstract

Представлены результаты стендовых коррозионных испытаний сталей насосно-компрессорных труб в реальных скважинных средах нефтяных месторождений РУП «Производственное объединение «Белоруснефть». Оценивалась коррозионная стойкость среднеуглеродистых сталей марок 32Г1А N80 (Q) API Spec 5CT, 37Г2Ф Е ГОСТ 633 и низколегированных сталей марок 30Х L80 (1) API Spec 5CT, 32ХГ Р110 API Spec 5CT, 25ХГБ К72 ГОСТ 31446, 30ХГМА-1 С90 API Spec 5CT. Обнаружено, что среднеуглеродистая трубная сталь в горячекатаном состоянии с крупнозернистой структурой подвержена более интенсивным локальным повреждениям в сравнении с аналогичной сталью после закалки с высоким отпуском, имеющей мелкозернистую структуру. Анализ данных состава и микроструктуры исследованных материалов свидетельствует, что в заданных условиях основными факторами, снижающими коррозионную стойкость исследованных материалов, являются содержание марганца более 1 мас. %, разнозернистость или наличие структуры видманштетта. Установлено, что трубная сталь с содержанием хрома 0,5 мас. %, микролегированная кальцием и бором, имеющая мелкозернистую структуру с 12-м баллом зерна по ГОСТ 5639, может проявлять повышенную коррозионную стойкость наравне с трубной сталью с содержанием хрома 1 мас. %, имеющей мелкозернистую структуру с 10-м баллом зерна по ГОСТ 5639. Полученные результаты могут быть использованы при выборе материалов насосно-компрессорных труб, эксплуатируемых в условиях нефтяных месторождений Республики Беларусь.

Results of bench corrosion tests of tube steels in real well mediums of oil fields of Production Association “Belorusneft” are presented. Corrosion resistance of plain carbon steels 32Mr1A N80 (Q) API Spec 5CT, 37Mr2V E GOST 633, low-allowed steels 30Cr L80(1) API Spec 5CT, 32CrMr P110 API Spec 5CT, 25CrMrB K72 GOST 31446, 30CrMrMoA-1 C90 API Spec 5CT has been evaluated. It was found that hot-rolled plain carbon steel with coarse-grained microstructure is subject to more intense local corrosion than similar steel with a fine-grained microstructure after quenching and high tempering. Analysis of the composition and microstructure data of the investigated materials indicates that, under given conditions, the main factors reducing the corrosion resistance of the investigated materials are the manganese content of more than 1 % wt., the heterogranularity and the presence of metallographic structure of Widmannstetter. It is established that tube steel with chromium content of 0.5 % wt., micro-alloyed with calcium and boron, having fine-grained structure with 12 grain grades according to GOST 5639, can show increased corrosion resistance on a par with tube steel with chromium content of 1 % wt., having fine-grained structure with 10 grain grade according to GOST 5639. The obtained results can be used when selecting materials for operating under the conditions of oil fields in the Republic of Belarus.