نقش اکسیژن در تخریب و ایجاد خوردگی موضعی لوله های حفاری چاه های نفت و گاز

چکیده

اکسیژن محلول در سیال حفاری به عنوان عامل اصلی و تسریع کننده در تخریب و ایجاد خوردگی موضعی لوله های حفاری عمل می کند. حضور و تشکیل یون های خورنده در ترکیب شیمیایی گل حفاری و نیز رسوب پوسته های معدنی و محصولات خوردگی بر روی سطح لوله، باعث تشدید خوردگی ناشی از اکسیژن می شوند. در مقاله حاضر،  اثرات خوردگی و تخریبی ناشی از حضور اکسیژن در سیال حفاری، مکانیزم و مورفولوژی های خوردگی ناشی از اکسیژن بر روی یک نمونه لوله حفاری از نوع S-135  نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار خواهد گرفت.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Role of Oxygen in Localize Corrosion and Degradation of Drill Pipes

چکیده [English]

Dissolved oxygen in drilling mud acts as an accelerator and main factor in localize corrosion and degradation of drill pipes. Presence or formation of corrosive ions in chemical composition of drilling mud and precipitation of mineral scales and corrosion by products, mutually increase oxygen-induced corrosion. In the present paper, on the side of discussion on corrosion and degradation effects due to presence of oxygen in drilling mud, mechanism and morphologies of oxygen-induced corrosion on a S-135 type drill pipe is discussed.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Localized corrosion
  • Drill pipe
  • Mechanical fatigue
  • Fracture

 [1] D. Craig Bruce, Practical Oilfield Metallurgy and Corrosion, 2nd end., Pen well Publishing Co.,

      1993.

[2] H.G. Byars, Corrosion Control in Petroleum Production, 2nd end., NACE, 1999.

[3] M.A. A-Marhoun and S.S. Rahman, Treatment of Drilling Fluid to Combat Drill Pipe Corrosion,

      Corrosion, NACE, pp. 778-782, 1990.

[4] B.A. Dale, An Experimental Investigation of Fatigue-Crack Growth in Drill string Tubulars, SPE

      Drilling Engineering, pp. 356-362, 1988.

[5] O. Vaisberg, O. Vincke, G. Perrin, J.P. Sarda and J.B. Fay, Fatigue of Drill String: State of the

      Art, Oil and Gas Science and Technology, Vol. 57, No.1, pp.7-37, 2002.

[6] R. Helbing and G.H. Vogt, Reversed Bending Fatigue Strength of Drill Strings Subject to the

     Attack of Drilling Fluids, Oil Gas – European Magazine, Vol. 13, No. 2, pp.16-20, 1987.

[7] M. Watkins and G.A. Vaughn, Effects of H2S Partial Pressure on the Sulfide Stress Cracking

     Resistance of Steel, Materials Performance, NACE, pp. 44-48, Jan. 1986.

[8] م. فرزام، بررسی عملکرد شکست چند قطعه مهندسی مورد استفاده در صنعت نفت، فصلنامه تحقیق، ضمیمه کاربردی، شماره

    13/28،  ص 28-12، بهار 1377.

[9] ح. م. دزفولی، بررسی علت تخریب لوله ها در حفاری چاه های نفت و گاز، اولین کنگره خوردگی در صنایع نفت، ص 389-

    365، خرداد 1379.

[10] Z. Jiashen and Z. Jingmao, Control of Corrosion by Inhibitors in Drilling Muds Containing High

       Concentration of H2S, Corrosion, NACE, Vol. 49, No. 2, pp. 170-174, 1933.

[11] L. Garverick, Corrosion in the Petrochemical Industry, ASM, 1994.

[12] L.W. Jones, Corrosion and Water Technology for Petroleum Producers, OGCI Publication

       (Oil & Gas Consultants International Inc.), Tulsa, 1988.

[13] ASM Handbook, Vol. 13, Corrosion, ASM, 1987.

[14] چ. دهقانیان، خوردگی در گل های حفاری، اولین کنگره ملی خوردگی، 10-8 آبان، دانشگاه تهران، ص 123- 108، 1367.

[15] W.H. Schock and R. Santucci, One Pice Forged, Heavy Wall Drill Pipe: Built Stronger for

        Tougher Drilling, Society of Petroleum Engineers of AIME, SPE, p. 12, 1986.

[16] D.L. Sponseller, R. Garber and T.B. Cox, Design of H2S Resistance Steels for the Tubular

       Products Used in Oil and Gas Wells, Symposium on the Effects of Hydrogen Sulfide on Steel,

       22nd Annual Conference of Metallurgists, Canadian Institute of Mining and Metallurgy, 1983.

[17] API  Spec. 5D, Specification for Drill pipe, American Petroleum Institute, 2001.

[18] R.W. Schutz, C.F. Baxter and P.L. Boster, Applying Titanium Alloys in Drilling and Offshore

        Production Systems, JOM, Vol. 53, No.4, pp.33-35, April 2001.

[19] M. Genrikh Fine, S. Viadimir Basovich, D. Alexander Pisarnitsky, V. Boris Jemetz, D. Lubov

       Mazurova and Ya. Michael Gelfgat, Proceeding of the International Conference on Offshore

        Mechanics and Arctic Engineering OMAE, Vol. VI, pp. 299-306, 1995.

[20] W. Stephen Clarapdl, R.D. Grimes, F.H. Nichols and D.S. Moore, Corrosion and Stress

        Corrosion Cracking of Aluminium Alloy Drill Pipe in a Water – Based, Low Solids, Non-

       dispersed Drilling Mud, SPE Drilling Engineering, Vol. 5, No. 2, pp.135-140, 1990.

[21] S. Devereux, Practical Well Planning and Drilling Manual, Penn Well, 1998.

[22] D.D. Evert, Corrosion Atlas, 3rd Expanded Revised Edition, Elsevier, 1997.

[23] R. Baboian, NACE Corrosion Engineering Reference Book, 3rd Edition, NACE, 2002.