腐蝕破壞的原因

　　鉆具在惡劣的環(huán)境中儲(chǔ)存或工作，都會(huì)產(chǎn)生腐蝕，這是鉆具提前損壞的普遍原因。有時(shí)幾種腐蝕會(huì)同時(shí)發(fā)生，但是總是以某一種腐蝕形式為主要破壞原因。由于腐蝕使管壁變薄，表面產(chǎn)生凹痕，甚至使鋼材變質(zhì)，降低了鋼材的使用價(jià)值和使用壽命。造成鋼材腐蝕的因素有以下幾種。

　　鉆具事故發(fā)生的起因

　　1、氧氣的腐蝕氧氣可以說(shuō)是無(wú)處不在，它存在于空氣中，也存在于水中和鉆井液中，鉆具無(wú)論存放或使用，都要接觸氧氣，它是常見(jiàn)的腐蝕劑。在很低的濃度%低于百萬(wàn)分之一。下，就能產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。如果水中含有二氧化碳或硫化氫時(shí)，其腐蝕性急劇增加。氧的腐蝕機(jī)理可寫成：

　　鉆具事故發(fā)生的起因

　　由以上反應(yīng)式可以看出，鐵在陽(yáng)極釋放電子，生成二價(jià)鐵離子，氧在陰極接受電子與水反應(yīng)生成氫氧離子，以后二價(jià)鐵離子被氧化成三價(jià)鐵離子%即又被氧奪去一個(gè)電子。與氫氧離子反應(yīng)生成氫氧化鐵，從溶液中沉淀出來(lái)。

　　鉆具事故發(fā)生的起因

　　這就是經(jīng)常可以看到的鐵銹。氧的濃度越大，反應(yīng)越快，腐蝕就越嚴(yán)重。氧的腐蝕首先是坑蝕，然后由點(diǎn)到面發(fā)展，覆蓋整個(gè)鉆具表面。

　　2、二氧化碳的腐蝕二氧化碳可能由地層產(chǎn)生，也可能由鉆井液處理劑的分解而產(chǎn)生。二氧化碳與水反應(yīng)形成一種弱酸即碳酸，也會(huì)在鉆具表面造成蝕疤。它的反應(yīng)式如下：

　　鉆具事故發(fā)生的起因

　　鉆具事故發(fā)生的起因

　　3、硫化氫的腐蝕

　　硫化氫主要由地層產(chǎn)生，但也可以由含硫有機(jī)處理劑的熱分解而產(chǎn)生。硫化氫溶解于水形成一種弱酸，對(duì)鉆具有腐蝕作用。但它的主要作用不在于腐蝕，而在于使鋼材發(fā)生氫脆破壞。氫原子有個(gè)特性，在有硫化物的環(huán)境中以原子形式存在，在其他的環(huán)境中以分子形式存在。氫原子是所有原子中小的原子，它能滲入鋼材或其他金屬材料并擴(kuò)散到材料內(nèi)部。

　　鉆具事故發(fā)生的起因

　　而且容易集中到材料受力大的區(qū)域，但當(dāng)氫原子脫離了硫化物的環(huán)境后，很快結(jié)合成氫分子，氫分子的體積要比氫原子大許多倍，它能破壞鋼材的組織結(jié)構(gòu)，降低鋼材的韌性，產(chǎn)生各種微小的裂紋。氫原子又繼續(xù)聚積到裂紋，并使裂紋發(fā)展，直至鋼材不能承受外界負(fù)荷時(shí)，會(huì)突然發(fā)生斷裂，這種現(xiàn)象稱為脆化。對(duì)氫脆的敏感性由下列因素決定。

　　鉆具事故發(fā)生的起因