Corrosion of N-80 type steel by CO2 / formation fluid mixtures

Abstract

oz N-80 TİPİ ÇELİ?İN C02 /FORMASYON SUYU KARIŞIMLARINDA KOROZYONU ÇİLİNGİRO?LU, Safiye Seza Yüksek Lisans Tezi, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Nevin SELÇUK Prof.Dr. Mustafa DORUK Eylül 1993, 164 sayfa Bu çalışma da, petrol üretim sektöründe yaygın olarak kullanılan üretim borularının, 60°C sıcaklıkta ve maksimum 500 psi olmak üzere çeşitli C02 kısmi basınçlarında saf karbon dioksite doyurulmuş formasyon suyu ortamlarındaki korozyonu incelenmiştir. Rezervuar ortam koşullarında çalışan bir sistem tasarlanmış ve korozyon hızları bu sistemle ağırlık kaybı yöntemiyle ölçülmüştür. Yapılan korozyon hız ölçümleri, 400 psi kısmi basınca kadar artış göstererek, dünyaca kabul edilen de Waard ve Milliams denklemini ve nomogramını doğrular nitelikte sonuçlar vermiştir.500 psi kısmi basınçta korozyon hızının azalma nedenleri, oluşan korozyon ürünlerinin meydana getirdiği film tabakasının koruyucu hale gelmesi ve korozyon türünün genel korozyondan yerel korozyona geçişi olarak açıklanmıştır. Film tabakasının kimyasal bileşimi, morfolojisi ve film kalınlığı ile birlikte yerel korozyonun boyutu ve sıklığının basınca göre değişimi SEM/EDS ve x-ışmı difraktometresi ile incelenmiştir. Yapılan analiz sonuçları, 500 psi kısmi basınçta korozyon hızındaki azalmanın, film kalınlığındaki ani artıştan ve çukurcuk sayısının çoğalmasından kaynaklandığını göstermiştir. Anahtar Kelimeler : Korozyon, Karbon dioksit, Demir karbonat, Yerel korozyon Bilim Dalı Sayısal Kodu : 604.02.05 VI

ABSTRACT CORROSION OF N-80 TYPE STEEL BY C02 /FORMATION FLUID MIXTURE ÇTLİNGIROGLU, Safiye Seza M. S. in Chemical Engineering Supervisor : Prof.Dr. Nevin SELÇUK Co-Supervisor: Prof.Dr. Mustafa DORUK September 1993, 164 pages In this study the corrosion mechanism of the actual well tubing, used in the oil industry, in CO2- saturated formation fluid was investigated in the laboratory at a temperature of 60°C and CO2 partial pressures of up to 500 psi. The corrosion rates were determined with a system designed to simulate the reservoir environments by using the weight loss technique. The corrosion measurements, obtained up to 400 psi, showed that corrosion rate increases with the partial pressure of carbon dioxide in agreement with the well-known equation and the nomogram of de Waard and Milliams. illThe decline in the corrosion rate which begins at approximately 400 psi partial pressure of carbon dioxide can be explained by the transition from a nonprotective to protective film formation which might be accompanied with a transition from uniform to pitting type of corrosion. The scanning electron microscope with energy dispersive spectrometer adjustment and x-ray difractometer were utilized in order to analyze the chemical composition, morphology and thickness of the corrosion product layer and to characterize the localized corrosion in terms of size and distribution of pits for each carbon dioxide partial pressure. The results of the analyses show that the decline in the corrosion rate is caused by a sharp increase in the film thickness at 500 psi and the increase in the frequency of the pitting. Key Words : Corrosion, Carbon dioxide, Iron carbonate, Localized corrosion Science code : 604. 02. 05 IV