2019最新5 腐蚀机理与材料选用英语
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大约与主应力（残余应力和/或工作应力）方向垂直的一些交错小裂纹， 形态像梯子一样，将已有HIC连接起来的一种裂纹簇。这种开裂为由外应 力和氢致开裂周围的局部应变引起的SSC。在直焊缝钢管的母材和压力容器 焊缝的热影响区都观察到SOHIC。SOHIC并不是一种常见的现象，其通常 与低强度铁素体钢管和压力容器用钢有关。
在有水和H2S存在的情况下，与局部腐蚀的阳极过程和拉应力 （残余应力和/或工作应力）相关的一种金属开裂。氯化物和／或氧 化剂和高温能增加金属产生应力腐蚀开裂的敏感性。
硫化氢导致的环境断裂现象及概念
氢致鼓泡（HIB，hydrogen－induced blister）
当介质pH值呈酸性时，由于阴离子的大量存在，FeS保护膜被溶解，材料 表面处于活性溶解状态，有利于反应过程中产生的氢原子向管材内部渗透。 这些氢原子渗入金属管材内部后，在金属材料的薄弱部位（例如孔穴、非 金属夹杂物处）聚集，结合成氢分子。随着聚集过程的进行，在某些部位， 氢气压力可达上百兆帕。 此外，氢原子还能与材料中夹杂的Fe3C反应生成CH4，同样产生气体并聚 集。气体所产生的压力，在材料中形成很高的内应力，以致使材料较薄弱 面发生塑性变形，造成钢夹层鼓起，当这种变形发生在钢表面时，即为 “鼓泡”。“鼓泡”也是一种“开裂”，是应力腐蚀析氢所引起的开裂。 “鼓泡”可以在无外部载荷下发生。
硫化氢导致的环境断裂现象及概念
氢应力开裂（HSC,hydrogen stress cracking） 金属在有氢和拉应力（残余应力和/或工作应力）存在情况下出现的一种
开裂。HSC描述对SSC不敏感的金属中的一种开裂现象，这种金属作为阴 极和另一种易被腐蚀的金属作为阳极形成电偶，在有氢时，金属就可能变 脆。术语电偶诱发的氢应力开裂（GHSC）就是这种机理的开裂。HSC用 于描述不锈钢或合金与碳钢或低合金钢连接时，受电偶激发，不锈钢或合 金中的组织缺陷聚集氢和变脆的现象和机理。 应力定向氢致裂纹（SOHIC,stress－oriented hydrogen－induced cracking）
收率时注入的聚合物、回注二氧化碳强化采油工艺时注入的二氧化 碳等；③ 凝析气藏、干气回注、气体回注中的二氧化碳；④ 稠油热 采注入高温水蒸汽。 （3）非产层地层中含腐蚀性组分 ① 酸性气体：H2S、CO2； ② 溶解氧气：O2； ③ 盐粒子：HCO3 －、SO42－、Cl－、OH－； ④ 细菌：如硫酸盐还原菌，嗜氧菌； ⑤ 注水泥质量差或井下作业欠妥造成的层间窜流。
硫化氢导致的环境断裂现象及概念
氢致开裂（HIC ，hydrogen－induced cracking) 原子氢扩散进钢铁中并在缺陷处结合成氢分子（氢气）时，所出现在碳
钢和低合金钢中的平面裂纹。裂纹是由于氢的聚集点压力增大而产生的， 氢致开裂的产生不需要施加外部的应力。能够引起HIC的聚集点常常发生 在钢中杂质水平较高的地方，通常称为陷阱。由于杂质偏析，在钢中形成 的具有较高密度的平面型夹渣和/或具有异常微观组织（如带状组织）的区 域。富集在陷阱中的氢原子一旦结合成氢分子，积累的氢气压力很高（有 研究报导，该压力可能高达300MPa），促使金属脆化，局部区域发生塑性 变形，萌生裂纹导致局部开裂。 硫化物应力开裂（SSC， sulfide stress cracking）
油气井腐蚀的相关计算
油气井腐蚀的相关计算
二、具有气相时，气体分压的计算 在分析和研究腐蚀时，二氧化碳和硫化氢等腐蚀性气体对腐蚀严重
程度的影响需要用分压（Partial Pressure）来表示。仅从体积百分比浓 度看，二氧化碳和硫化氢等腐蚀性气体浓度高而总压不高的环境对腐蚀 的影响不会比体积百分比浓度低而总压高的腐蚀环境严重。
硫化氢导致的环境断裂现象及概念
软区裂纹（soft zone cracking） SZC 是SSC的一种形式，当钢中含有屈服强度较低的局部“软区”
时，可能会产生SZC。在操作的载荷作用下，软区会屈服，并且局 部塑性应变扩展，这一过程加剧了非SSC材料对SSC的敏感性。这 种软区与碳钢的焊接有密切关系。 应力腐蚀开裂（SCC ，stress corrosion cracking）
基本的腐蚀分类和腐蚀机理
金属和它所处的环境介质之间发生化学或电化学作用而 引起金属的变质或损坏称为金属的腐蚀。油气井生产过 程中的腐蚀机理或类型可以归纳为以下几个方面： （1）电化学腐蚀 （2）化学腐蚀 （3）环境断裂和应力腐蚀 （4）流动和相变诱导腐蚀
电化学腐蚀既念
（1）电化学腐蚀机理
油套管及设备的钢材是良导电体，油气井产物所含的水溶解有多种盐类 或二氧化碳、硫化氢等。钢与上述介质接触时，金属在空气中已生成的保 护性氧化膜会溶解在电解质溶液中。当白金属露出后，金属作为电的良导 体与溶液作为离子的良导体组成了一个回路。带正电荷的铁离子趋向于溶 解在电解质溶液中，生成铁盐。电子趋向于聚集在金属端，形成一定的电 位差，电子流向溶液。这是一个氧化反应过程，称为阳极反应，金属端称 为阳极区。
油气井腐蚀的相关计算
油气井腐蚀的相关计算
例如，气体总压为70MPa，气体中硫化氢摩尔分数为10％，那么硫化氢分压为 7MPa。如果系统中的总压和硫化氢的浓度是已知的，硫化氢分压就可用图11-1 进行计算
油气井腐蚀的相关计算
三、无气相液体系统中，硫化氢气体分压的计算
对于无气相液态系统，有效的硫化氢热力学活度可以通过硫化氢真 实分压计算，其方法如下： ① 用适当的方法测量某一温度下液体的泡点压力（PB）。在分离器下 游的充满液体管线中，泡点压力可以近似取为最后一个分离器的总压。 ② 在泡点条件下，测定气相中硫化氢的摩尔分数。
硫化氢导致的环境断裂现象及概念
应力定向氢致裂纹（SOHIC,stress－oriented hydrogen－induced cracking） 应力导向氢致开裂易发生在材料的高应力部位（例如高残余应力和 应力集中部位）。氢在应力梯度下通过应力诱导扩散，将向高应力 区聚集。在缺口或裂纹尖端存在着应力集中现象，故氢将通过应力 诱导扩散富集在裂纹前端。 在实际应用中，由于阳极溶解型裂纹和氢致开裂型裂纹产生的机 理不同，其产生和发展随钢材所处的环境也会互相转化，条件适合 时可以同时产生和存在。
环境断裂与应力腐蚀
在油管、套管和地面装置中可能会出现一种严重的破坏现象，称为 环境断裂（environment assisted fracture）。
环境断裂的本质是材料某些化学物质或元素使材料丧失其原有物理 和力学性质，特别是使材料韧性降低。它是结构的应力、材料的选 择性、腐蚀介质和环境参数相互激励导致的一种材料突发性断裂或 爆裂现象，有的文献又简单的称为应力腐蚀开裂。
气井腐蚀机理及材料选用设计
南石油大学 施太和
cell.13981907668 taiheshi@
油气井腐蚀的相关计算
在油气井腐蚀分析研究和防腐设计中，常常要用到一些组分含量的计算或 转换。人们根据习惯或不同的目的，往往采用不同的表示方法。 一、气体的体积分数与质量浓度的换算 气体含量常采用以下两种描述方法： （1）气体的质量浓度：标准状态（20℃和101.3kPa）下每立方米容积所含 的某种气体的克质量数，g/m3。 （2）气体的体积分数，用％表示。 上述两种浓度表示方法常常需要互换计算，气体的体积分数与质量浓度的 换算关系：
油气井腐蚀的相关计算
油气井腐蚀的相关计算
油气井腐蚀的相关计算
油气井腐蚀的相关计算
油气井腐蚀的相关计算
油气井的腐蚀机理、腐蚀现象及分类
油气井的腐蚀机理、腐ห้องสมุดไป่ตู้现象及分类
一、油气井的腐蚀介质和腐蚀环境 油气井的腐蚀与产出流体中的腐蚀介质、腐蚀环境及材料的选用和
结构等因素有关。各因素间存在交互作用，使井与井之间、同一口 井的不同部位、同一口井的不同开采时间的腐蚀严重程度会有差异 或差异较大。 油气井生产系统中还有许多非金属零部件，如水泥、塑料或橡胶制 品，它们的腐蚀也应重视。在硫化氢和二氧化碳井中，超临界态硫 化氢和二氧化碳会溶解塑料或橡胶制品，使其失去密封性。 仅讨论一般性的腐蚀机理、腐蚀现象及分类
油气井的腐蚀介质
（1）动态产出物的腐蚀性组分 ① 二氧化碳； ② 硫化氢、元素硫及有机硫等含硫组分； ③ 氯离子 浓度较高的地层水或注水开采过程中的注入水；④ 建井和井下作业 中引入的氧或其它酸性材料（如酸化作业）；⑤ 硫酸盐及硫酸盐还 原菌、碳酸盐类。
（2）注入的腐蚀性组分 ① 注入水； ② 增产措施：酸化作业时的残酸、注聚合物提高采
如果电化学腐蚀只集中在金属局部表面,而大部分不腐蚀或只有较轻微的 腐蚀, 就称为局部腐蚀。
有两类边界条件会引起或加速局部电化学腐蚀： ① 电位能级差较大的两种金属间有电解质溶液，或直接接触并浸没在电 解质溶液中，会产生电位差腐蚀，或称电偶腐蚀。 ② 金属内部缺陷或缝隙暴露在电解质溶液中会引起局部电化学腐蚀。 上述边界条件衍生的电化学腐蚀会引起局部腐蚀穿孔或断裂，是造成油套 管、抽油杆及设备腐蚀失效的形式之一。
在有水和H2S存在的情况下，与腐蚀和拉应力（残余应力和/或工作应力） 有关的一种金属开裂。SSC是氢应力开裂（HSC）的一种形式，它与金属 表面的因酸性腐蚀所产生的原子氢引起的金属脆性有关。在硫化物存在时， 会加速氢的吸收。原子氢能扩散进金属，降低金属的韧性，增加裂纹的敏 感性。高强度金属材料和较硬的焊缝区域易于发生SSC。
硫化氢（或二氧化碳）分压表示硫化氢（或二氧化碳）在天然气总 压力中所占的压力份额，一般用MPa或atm（大气压）表示。一般说来 分压越大，腐蚀越严重。
一个硫化氢（或二氧化碳）含量低的系统并不能说明腐蚀不严重。 如果系统总压高，那么硫化氢（或二氧化碳）分压也高，腐蚀也会比硫 化氢（或二氧化碳）含量高而总压低的系统严重。
均匀电化学腐蚀、局部电化学腐
均匀电化学腐蚀： 如果电化学腐蚀发生在整个金属表面，顾名思义，就称为均匀腐蚀。目
前的腐蚀预测软件也主要是针对均匀腐蚀开发的，均匀腐蚀较容易预测和 预防，例如增加壁厚，留有腐蚀裕量。外加电场的阴极防护也主要是针对 均匀腐蚀的。可以看出，均匀腐蚀不属于严重的腐蚀工况。 局部电化学腐蚀：
因此，pH值测定与计算非常重要。通常从分离器后取出的无压水样 中测量的pH值，不能代表井下某一点实际的pH值。因此把取样点的pH 值用到其它环境时要作必要的转换，以下为简要的确定方法。
以下各图引自最新版本的ISO 15156－2《石油天然气工业 油气开采 中用于含硫化氢环境的材料 第二部分：抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁》 标准。
油气井腐蚀的相关计算
图11－2、图11－3、图11－4、图11－5和图11－6给出了 不同条件下确定水相pH值近似值的一般方法，如果不能确 切计算或者测量pH值，那么可用本节推荐的方法来进行计 算，可能的误差范围为0.0～+0.5pH值。图11－2到图11－6， 纵坐标为“原位pH值”。图11－2到图11－6没有考虑原位 pH值可能受有机酸存在的影响，例如乙酸，丙酸（和它们 的盐）等。为了修正考察点计算的pH值，有必要对可能存 在的有机酸进行分析。
③ 由以下公式计算泡点状态下天然气中硫化氢分压：
油气井腐蚀的相关计算
四、pH值测定与计算 pH值是影响腐蚀的关键因素，现场腐蚀状况的诊断分析或者防腐设
计经常要涉及到pH值。pH值受组分的溶解、逸出和温度、压力、相变 等因素的影响，因此，油管外环空及油管内不同井深的pH值均有差异。 pH值也是定量描述腐蚀严重程度和材料评选的基本依据之一。
粗略地说，环境断裂包括应力腐蚀和氢脆。应力腐蚀和氢脆之间并 没有严格的区分，二者可同时发生，也可以说氢脆是应力腐蚀的本 质因素或机理之一。
流动诱导腐蚀和冲刷腐蚀
流动诱导腐蚀和冲刷腐蚀是流动、电化学与机械力协同 作用加速腐蚀的现象。
流动诱导腐蚀和冲刷腐蚀是是彼此关联，但又有区别的 腐蚀类型或机理。油管内流动和经控制管汇的流动引起 腐蚀/冲蚀是油气井防腐设计的重要组成部分，如果说流 体介质和电化学腐蚀是客观存在，那么流动诱导腐蚀和 冲刷腐蚀在很大程度上是可以通过合理设计而得到控制 的。
另一方面，进入溶液中的电子被氢离子结合，生成分子氢，这是一个还 原反应过程，称为阴极反应，溶液端称为阴极区。在有氧环境中，生成氢 氧根。
铁原子以铁离子形式进入溶液，并以Fe2O3•（H2O）x、FeSx、 Fe2CO3等形式存在。腐蚀产物可能在金属表面沉积，形成保护膜。保护膜 的稳定性决定了腐蚀是继续还是受抑制。图11－7表示上述电化学腐蚀的过 程。
在有水和H2S存在的情况下，与局部腐蚀的阳极过程和拉应力 （残余应力和/或工作应力）相关的一种金属开裂。氯化物和／或氧 化剂和高温能增加金属产生应力腐蚀开裂的敏感性。
硫化氢导致的环境断裂现象及概念
氢致鼓泡（HIB，hydrogen－induced blister）
当介质pH值呈酸性时，由于阴离子的大量存在，FeS保护膜被溶解，材料 表面处于活性溶解状态，有利于反应过程中产生的氢原子向管材内部渗透。 这些氢原子渗入金属管材内部后，在金属材料的薄弱部位（例如孔穴、非 金属夹杂物处）聚集，结合成氢分子。随着聚集过程的进行，在某些部位， 氢气压力可达上百兆帕。 此外，氢原子还能与材料中夹杂的Fe3C反应生成CH4，同样产生气体并聚 集。气体所产生的压力，在材料中形成很高的内应力，以致使材料较薄弱 面发生塑性变形，造成钢夹层鼓起，当这种变形发生在钢表面时，即为 “鼓泡”。“鼓泡”也是一种“开裂”，是应力腐蚀析氢所引起的开裂。 “鼓泡”可以在无外部载荷下发生。
硫化氢导致的环境断裂现象及概念
氢应力开裂（HSC,hydrogen stress cracking） 金属在有氢和拉应力（残余应力和/或工作应力）存在情况下出现的一种
开裂。HSC描述对SSC不敏感的金属中的一种开裂现象，这种金属作为阴 极和另一种易被腐蚀的金属作为阳极形成电偶，在有氢时，金属就可能变 脆。术语电偶诱发的氢应力开裂（GHSC）就是这种机理的开裂。HSC用 于描述不锈钢或合金与碳钢或低合金钢连接时，受电偶激发，不锈钢或合 金中的组织缺陷聚集氢和变脆的现象和机理。 应力定向氢致裂纹（SOHIC,stress－oriented hydrogen－induced cracking）
收率时注入的聚合物、回注二氧化碳强化采油工艺时注入的二氧化 碳等；③ 凝析气藏、干气回注、气体回注中的二氧化碳；④ 稠油热 采注入高温水蒸汽。 （3）非产层地层中含腐蚀性组分 ① 酸性气体：H2S、CO2； ② 溶解氧气：O2； ③ 盐粒子：HCO3 －、SO42－、Cl－、OH－； ④ 细菌：如硫酸盐还原菌，嗜氧菌； ⑤ 注水泥质量差或井下作业欠妥造成的层间窜流。
硫化氢导致的环境断裂现象及概念
氢致开裂（HIC ，hydrogen－induced cracking) 原子氢扩散进钢铁中并在缺陷处结合成氢分子（氢气）时，所出现在碳
钢和低合金钢中的平面裂纹。裂纹是由于氢的聚集点压力增大而产生的， 氢致开裂的产生不需要施加外部的应力。能够引起HIC的聚集点常常发生 在钢中杂质水平较高的地方，通常称为陷阱。由于杂质偏析，在钢中形成 的具有较高密度的平面型夹渣和/或具有异常微观组织（如带状组织）的区 域。富集在陷阱中的氢原子一旦结合成氢分子，积累的氢气压力很高（有 研究报导，该压力可能高达300MPa），促使金属脆化，局部区域发生塑性 变形，萌生裂纹导致局部开裂。 硫化物应力开裂（SSC， sulfide stress cracking）
油气井腐蚀的相关计算
油气井腐蚀的相关计算
二、具有气相时，气体分压的计算 在分析和研究腐蚀时，二氧化碳和硫化氢等腐蚀性气体对腐蚀严重
程度的影响需要用分压（Partial Pressure）来表示。仅从体积百分比浓 度看，二氧化碳和硫化氢等腐蚀性气体浓度高而总压不高的环境对腐蚀 的影响不会比体积百分比浓度低而总压高的腐蚀环境严重。
硫化氢导致的环境断裂现象及概念
软区裂纹（soft zone cracking） SZC 是SSC的一种形式，当钢中含有屈服强度较低的局部“软区”
时，可能会产生SZC。在操作的载荷作用下，软区会屈服，并且局 部塑性应变扩展，这一过程加剧了非SSC材料对SSC的敏感性。这 种软区与碳钢的焊接有密切关系。 应力腐蚀开裂（SCC ，stress corrosion cracking）
基本的腐蚀分类和腐蚀机理
金属和它所处的环境介质之间发生化学或电化学作用而 引起金属的变质或损坏称为金属的腐蚀。油气井生产过 程中的腐蚀机理或类型可以归纳为以下几个方面： （1）电化学腐蚀 （2）化学腐蚀 （3）环境断裂和应力腐蚀 （4）流动和相变诱导腐蚀
电化学腐蚀既念
（1）电化学腐蚀机理
油套管及设备的钢材是良导电体，油气井产物所含的水溶解有多种盐类 或二氧化碳、硫化氢等。钢与上述介质接触时，金属在空气中已生成的保 护性氧化膜会溶解在电解质溶液中。当白金属露出后，金属作为电的良导 体与溶液作为离子的良导体组成了一个回路。带正电荷的铁离子趋向于溶 解在电解质溶液中，生成铁盐。电子趋向于聚集在金属端，形成一定的电 位差，电子流向溶液。这是一个氧化反应过程，称为阳极反应，金属端称 为阳极区。
油气井腐蚀的相关计算
油气井腐蚀的相关计算
例如，气体总压为70MPa，气体中硫化氢摩尔分数为10％，那么硫化氢分压为 7MPa。如果系统中的总压和硫化氢的浓度是已知的，硫化氢分压就可用图11-1 进行计算
油气井腐蚀的相关计算
三、无气相液体系统中，硫化氢气体分压的计算
对于无气相液态系统，有效的硫化氢热力学活度可以通过硫化氢真 实分压计算，其方法如下： ① 用适当的方法测量某一温度下液体的泡点压力（PB）。在分离器下 游的充满液体管线中，泡点压力可以近似取为最后一个分离器的总压。 ② 在泡点条件下，测定气相中硫化氢的摩尔分数。
硫化氢导致的环境断裂现象及概念
应力定向氢致裂纹（SOHIC,stress－oriented hydrogen－induced cracking） 应力导向氢致开裂易发生在材料的高应力部位（例如高残余应力和 应力集中部位）。氢在应力梯度下通过应力诱导扩散，将向高应力 区聚集。在缺口或裂纹尖端存在着应力集中现象，故氢将通过应力 诱导扩散富集在裂纹前端。 在实际应用中，由于阳极溶解型裂纹和氢致开裂型裂纹产生的机 理不同，其产生和发展随钢材所处的环境也会互相转化，条件适合 时可以同时产生和存在。
环境断裂与应力腐蚀
在油管、套管和地面装置中可能会出现一种严重的破坏现象，称为 环境断裂（environment assisted fracture）。
环境断裂的本质是材料某些化学物质或元素使材料丧失其原有物理 和力学性质，特别是使材料韧性降低。它是结构的应力、材料的选 择性、腐蚀介质和环境参数相互激励导致的一种材料突发性断裂或 爆裂现象，有的文献又简单的称为应力腐蚀开裂。
气井腐蚀机理及材料选用设计
南石油大学 施太和
cell.13981907668 taiheshi@
油气井腐蚀的相关计算
在油气井腐蚀分析研究和防腐设计中，常常要用到一些组分含量的计算或 转换。人们根据习惯或不同的目的，往往采用不同的表示方法。 一、气体的体积分数与质量浓度的换算 气体含量常采用以下两种描述方法： （1）气体的质量浓度：标准状态（20℃和101.3kPa）下每立方米容积所含 的某种气体的克质量数，g/m3。 （2）气体的体积分数，用％表示。 上述两种浓度表示方法常常需要互换计算，气体的体积分数与质量浓度的 换算关系：
油气井腐蚀的相关计算
油气井腐蚀的相关计算
油气井腐蚀的相关计算
油气井腐蚀的相关计算
油气井腐蚀的相关计算
油气井的腐蚀机理、腐蚀现象及分类
油气井的腐蚀机理、腐ห้องสมุดไป่ตู้现象及分类
一、油气井的腐蚀介质和腐蚀环境 油气井的腐蚀与产出流体中的腐蚀介质、腐蚀环境及材料的选用和
结构等因素有关。各因素间存在交互作用，使井与井之间、同一口 井的不同部位、同一口井的不同开采时间的腐蚀严重程度会有差异 或差异较大。 油气井生产系统中还有许多非金属零部件，如水泥、塑料或橡胶制 品，它们的腐蚀也应重视。在硫化氢和二氧化碳井中，超临界态硫 化氢和二氧化碳会溶解塑料或橡胶制品，使其失去密封性。 仅讨论一般性的腐蚀机理、腐蚀现象及分类
油气井的腐蚀介质
（1）动态产出物的腐蚀性组分 ① 二氧化碳； ② 硫化氢、元素硫及有机硫等含硫组分； ③ 氯离子 浓度较高的地层水或注水开采过程中的注入水；④ 建井和井下作业 中引入的氧或其它酸性材料（如酸化作业）；⑤ 硫酸盐及硫酸盐还 原菌、碳酸盐类。
（2）注入的腐蚀性组分 ① 注入水； ② 增产措施：酸化作业时的残酸、注聚合物提高采
如果电化学腐蚀只集中在金属局部表面,而大部分不腐蚀或只有较轻微的 腐蚀, 就称为局部腐蚀。
有两类边界条件会引起或加速局部电化学腐蚀： ① 电位能级差较大的两种金属间有电解质溶液，或直接接触并浸没在电 解质溶液中，会产生电位差腐蚀，或称电偶腐蚀。 ② 金属内部缺陷或缝隙暴露在电解质溶液中会引起局部电化学腐蚀。 上述边界条件衍生的电化学腐蚀会引起局部腐蚀穿孔或断裂，是造成油套 管、抽油杆及设备腐蚀失效的形式之一。
在有水和H2S存在的情况下，与腐蚀和拉应力（残余应力和/或工作应力） 有关的一种金属开裂。SSC是氢应力开裂（HSC）的一种形式，它与金属 表面的因酸性腐蚀所产生的原子氢引起的金属脆性有关。在硫化物存在时， 会加速氢的吸收。原子氢能扩散进金属，降低金属的韧性，增加裂纹的敏 感性。高强度金属材料和较硬的焊缝区域易于发生SSC。
硫化氢（或二氧化碳）分压表示硫化氢（或二氧化碳）在天然气总 压力中所占的压力份额，一般用MPa或atm（大气压）表示。一般说来 分压越大，腐蚀越严重。
一个硫化氢（或二氧化碳）含量低的系统并不能说明腐蚀不严重。 如果系统总压高，那么硫化氢（或二氧化碳）分压也高，腐蚀也会比硫 化氢（或二氧化碳）含量高而总压低的系统严重。
均匀电化学腐蚀、局部电化学腐
均匀电化学腐蚀： 如果电化学腐蚀发生在整个金属表面，顾名思义，就称为均匀腐蚀。目
前的腐蚀预测软件也主要是针对均匀腐蚀开发的，均匀腐蚀较容易预测和 预防，例如增加壁厚，留有腐蚀裕量。外加电场的阴极防护也主要是针对 均匀腐蚀的。可以看出，均匀腐蚀不属于严重的腐蚀工况。 局部电化学腐蚀：
因此，pH值测定与计算非常重要。通常从分离器后取出的无压水样 中测量的pH值，不能代表井下某一点实际的pH值。因此把取样点的pH 值用到其它环境时要作必要的转换，以下为简要的确定方法。
以下各图引自最新版本的ISO 15156－2《石油天然气工业 油气开采 中用于含硫化氢环境的材料 第二部分：抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁》 标准。
油气井腐蚀的相关计算
图11－2、图11－3、图11－4、图11－5和图11－6给出了 不同条件下确定水相pH值近似值的一般方法，如果不能确 切计算或者测量pH值，那么可用本节推荐的方法来进行计 算，可能的误差范围为0.0～+0.5pH值。图11－2到图11－6， 纵坐标为“原位pH值”。图11－2到图11－6没有考虑原位 pH值可能受有机酸存在的影响，例如乙酸，丙酸（和它们 的盐）等。为了修正考察点计算的pH值，有必要对可能存 在的有机酸进行分析。
③ 由以下公式计算泡点状态下天然气中硫化氢分压：
油气井腐蚀的相关计算
四、pH值测定与计算 pH值是影响腐蚀的关键因素，现场腐蚀状况的诊断分析或者防腐设
计经常要涉及到pH值。pH值受组分的溶解、逸出和温度、压力、相变 等因素的影响，因此，油管外环空及油管内不同井深的pH值均有差异。 pH值也是定量描述腐蚀严重程度和材料评选的基本依据之一。
粗略地说，环境断裂包括应力腐蚀和氢脆。应力腐蚀和氢脆之间并 没有严格的区分，二者可同时发生，也可以说氢脆是应力腐蚀的本 质因素或机理之一。
流动诱导腐蚀和冲刷腐蚀
流动诱导腐蚀和冲刷腐蚀是流动、电化学与机械力协同 作用加速腐蚀的现象。
流动诱导腐蚀和冲刷腐蚀是是彼此关联，但又有区别的 腐蚀类型或机理。油管内流动和经控制管汇的流动引起 腐蚀/冲蚀是油气井防腐设计的重要组成部分，如果说流 体介质和电化学腐蚀是客观存在，那么流动诱导腐蚀和 冲刷腐蚀在很大程度上是可以通过合理设计而得到控制 的。
另一方面，进入溶液中的电子被氢离子结合，生成分子氢，这是一个还 原反应过程，称为阴极反应，溶液端称为阴极区。在有氧环境中，生成氢 氧根。
铁原子以铁离子形式进入溶液，并以Fe2O3•（H2O）x、FeSx、 Fe2CO3等形式存在。腐蚀产物可能在金属表面沉积，形成保护膜。保护膜 的稳定性决定了腐蚀是继续还是受抑制。图11－7表示上述电化学腐蚀的过 程。