于浩波,陈 旭,刘乔平,齐亚猛,张忠铧,李迎超

(1. 中国石油大学(北京) 油气装备材料失效与腐蚀防护北京市重点实验室，北京 102249; 2. 中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司，重庆 408000; 3. 宝山钢铁股份有限公司，上海 201900)

微生物腐蚀已经成为威胁油气开发的重要因素，据统计，在石油天然气开发过程中,70%～80%的腐蚀事故是由微生物腐蚀导致的[1],特别是非常规油气资源页岩气。其在开发过程中采用地表水进行大规模的水力压裂，由于地表水没有充分灭菌，导致压裂返排液对地面生产系统造成严重的微生物腐蚀，大量的弯管、水平管、立管本体与焊缝处出现腐蚀穿孔，腐蚀穿孔速率最高达到20 mm/a，呈现典型的微生物腐蚀特征[2]。

Cu是天然的抗微生物腐蚀材料，能够抑制微生物生长。金属Cu通过释放游离的Cu+,Cu2+以及产生Cu的化合物，破坏细菌的细胞壁和细胞膜，从细菌中吸附电子，产生活性氧物质，最终使细菌造成致命损伤而死亡[3-5]。含Cu抗菌不锈钢的广泛研究使人们进一步认识Cu的抗菌作用[6-7]。添加Cu元素的低合金管线钢也展现出良好的抗土壤中微生物腐蚀的性能[8-9]。然而，有关含Cu管线钢在注水生产工况下的抗微生物腐蚀性能还不明确，需要对其进行进一步的研究。

本工作在L245NCS管线钢中添加Cu元素，与常规L245NCS管线钢进行对比，通过实验室微生物腐蚀挂片测试和现场实物管段的腐蚀测试，研究了含Cu管线钢对细菌的抑制效果及其在页岩气田地面生产工况环境中的服役性能，评估了含Cu管线钢在页岩气田微生物腐蚀环境中的适用性，以期为页岩气集输系统的微生物腐蚀控制提供参考。……