刘 嘉

（中煤科工集团西安研究院有限公司煤层气开发工程研究所，陕西 西安 710054）

煤层气与大量的煤层水共存，故煤层气一般采用排水降压进行采气，排采过程中始终伴随着排水，排水持续时间长、水量较大、水质成分复杂[1-2]。目前国内煤层气开采时日较短，井筒腐蚀问题并不严重，故对煤层气采出水对油管腐蚀的研究并未受到重视。

本研究针对淮北矿区某井田煤层气采出水对J55油管钢的腐蚀行为进行研究。首先对淮北矿区某井田煤层气采出水的水质进行分析，然后通过电化学工作站测试电化学阻抗谱和极化曲线，最后采用失重法测定其腐蚀速率。通过本研究，明确淮北矿区某井田煤层气采出水对J55油管钢的腐蚀机理，为后期煤层气井井筒防腐措施的选取提供依据。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

主要试剂：盐酸（HCl）、六亚甲基四胺（C6H12N4）、乙二胺四乙酸（EDTA）、氯化银（AgCl）、氢氧化钠（NaOH）、氨水（NH4·OH）等，均为分析纯。

主要仪器：FCF-2反应釜；Par-2273 电化学工作站；Sartorius BSA224S电子天平；Quantu 600FEG扫描电镜；OXFORD INCA x-act能谱分析仪等。

1.2 实验方法

1.2.1 煤层气水质分析

依据《水和废水监测分析方法》对淮北矿区某井田煤层气采出水组成进行分析。

1.2.2 煤层气采出水腐蚀电化学测试

本实验采用三电极测试体系进行电化学阻抗谱和动电位极化曲线测试[3-4]， 以J55碳钢为工作电极，石墨作为辅助电极，饱和KCl溶液的甘汞电极（SCE）为参比电极。J55碳钢组成见表1。在电解池中加入1 000 mL腐蚀介质，压力为0.1 MPa条件下通入氮气4 h除氧，升温至预定温度，快速放入工作电极，密封，继续通入氮气形成氮气保护氛围。……