基于CO_2腐蚀形貌特征的腐蚀预测方法研究

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的信息 , 以避 免 人 工 识 别 腐 蚀 图 片 时 的 巨大 工 可
作 量 和受 主管 因素 影 响的 弊端 , 达到 能客 观 、 准确
级越 大腐 蚀 图像 的质量 就越 高 。笔 者所 指 的腐 蚀 图像 量级 均取 为 2 6级 , 该 量 级 下进 行 腐 蚀 图 5 在
国 家科 技 重 大 专 项 “ 二 五 ” 划 课 题 (0 1 X 5 1-0 ) 十 规 2 1Z 00 6 3 。 0
摘 要 采 用灰 度 数 据 矩 阵 统 计 、 波 变换 及 二值 化 等 方 法 对 不 同 油 管 钢 经 C 腐 蚀 后 的 表 面 形 貌 图 小 O
像 进 行 特 征 提 取 。采 用二 值 特 征 提 取 算 法 计 算 出 以像 素 点 个数 表 示 的 孔 蚀 面 积 , 用 像 素 点 集合 求 得 采
0 5  ̄04 2 1 ) 3 3 7 ) 2 4 9 (0 2 0 - 4 45 0
C 是 一 种 高 效 驱 油 溶 剂 ,将 C 驱 油 技 O O
术应 用 于油 气开 采过 程 ,既 能提 高采 收率 还可 解
决伴 生 C 。出路 的 问题 ,达 到 环 保 开 发 、有 效 O 减排 的 目的 。大 庆 油 田和 吉 林 油 田分 别 于 2 0 03 和 20 0 7年 先后 进 行 了 C :驱 油先 导性 实 验 ,取 O 得 了非 常 好 的 经 济效 益 并 形 成 C 驱 油 配套 技 O 术 。但 当 大 量 C :注 入 地 层 后 ,地 面 管 线 、井 O 口、管柱 、套 管 以及井 下工 具 等都会 发 生严 重 的 C : 蚀 。C 腐 蚀是 世界 石 油工 业 中一种 常 见 O腐 O 的腐蚀 类 型 ,也 是 限制 各 国油气 工业 发展 的一 个 极 为突 出 的问题 。 国 内外 学 者 在 C , 蚀 机 理 、 O 腐 腐蚀 规 律等 方 面进 行 了大量 的研 究 ,但 目前还 未 建 立 出 有 效 地 腐 蚀 监 测 、 预 测 方 法 和 评 价 标
第3 9卷
第 3期 Hale Waihona Puke Baidu




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基于 G O2腐 蚀 形 貌 特 征 的 腐 蚀 预 测 方 法 研 究
张 旭 昀 贾 蕊 孙 丽 丽 王 勇 毕 凤 琴 梁 辉
( . 北 石 油 大 学 机 械 科 学 与 工 程 学 院 ;. 庆 油 田装备 制 造集 团 ) 1东 2大
张 旭 昀 , ,9 3年 1 男 17 2月 生 , 教 授 。 黑 龙 江 省 大 庆 市 ,6 38 副 13 1 。
30 5




4 结 论
21 0 2焦
从 表 l中可 以看 出 , 4种 结 构 的神 经 网络 模 型 对 孔 蚀 速 率 诊 断 的 检 验 结 果 相 对 误 差 都 在 1 % 以内 。4种 网 络 模 型 诊 断 检 验 结 果 各 有 差 1
准 ’ 。
地 预 测 的 目的 , 为腐蚀 预 测提供 了新 的方 法 , 是腐
蚀 科学 与工 程技 术研 究 的前沿 课题 之一 。
1 实 验
实 验材 料选 取 1 、O 钢 和 1 r8 i 锈 0 钢 2 C l N 9不 钢 , 寸规格 为 5 rm× 5 m × m 实 验介质 为 尺 0 a 2m 2 m,
含饱 和 C :的大 庆 油 田采 出液 。实 验 时往 油 田 O
采出液 中匀速通人 C O ,并放入 10 00 打磨 试样
( 样经 去离 子 水 冲洗 净 、脱 脂 、干 燥 后 用 电 子 试
天平 称 重 ,精 确 至 0 1 ) . mg ,7天 后 取 出试 样 ,
清洗 并去 除腐 蚀产 物 ,称重并 用 失重法 计算 腐蚀 速率 。最后 用 扫 描 电 镜 ( E S M) 提 取 腐 蚀 后 的 表面 形貌 。
2 腐蚀 图像 的处 理
2 1 腐 蚀 图像 的数据 矩 阵 .
腐 蚀 图像 的数 字 化 , 目的是 把 真 实 的腐 蚀 图
在腐 蚀工 程 中 , 蚀 数 据 与 图 像是 判 断腐 蚀 腐
类 型 、 价腐 蚀程 度 、 评 研究 腐蚀 规律 与 特征 的重 要
像 转变 成计 算机 能 够 接 受 和识 别 的处 理 格 式 , 即
成) 。腐 蚀 图像 的数 字 化包 括 取 样 和 量 化 。每 幅 腐蚀 图像 数字 化后 像 素点 的多少 和灰 度值 的二 进 制 数位 与数 字化 的质 量 相关 , 每 幅腐 蚀 图像 用 若
八位 二 进 制 数 表 示 , 有 2 ( 2 6 个 量级 , 则 8 即 5) 量
特定的数据矩 阵 ( 由像 素 点 和 灰 度 值 两 要 素 构
依 据 。C : 蚀 是一 种错 综复 杂 的化 学或 电化 学 O腐 过 程 , 响 C : 蚀 的 因素 多 达 十几 种 , 此 复 影 O 腐 如 杂 的影 响因素 , 得 人 们 难 以有 针 对 性地 制定 腐 使 蚀 的防护 对 策 。 因此 , 腐 蚀 图 像 中提 取腐 蚀 信 从 息 , 定量 描述 , 将其 转 化为计 算 机可 自动 识别 做 并
数 作 为 腐蚀 类 型 判 据 , 立 了基 于 B 建 P神 经 网络 的 孔 蚀 速 率诊 断模 型 , 断结 果 与 实验 结果 基 本 吻合 。 诊
关键词 腐蚀 形貌 特征提取 B P神 经 网络 预 测 方 法
中 圈分 类 号
T 009 Q 5 . 6
文 献标 识 码

文章 编 号
蚀 孔 数 目 , 用 能 量灰 度 数 据 矩 阵 统 计 特 征 值 , 映 孔 蚀 表 面腐 蚀 形 貌 凹 凸起 伏 变化 的 复 杂特 征 。 结 合 并 反
多层 前 馈 式 反 向 传 播 B P神 经 网络 , 腐 蚀 形 貌 图像 的各 向异 性能 量 参 数 和 小波 变换 后 子 图像 的能 量 参 以
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