专利名称：一种由短期测试结果计算长期腐蚀速率的方法
技术领域：
本发明涉及金属的腐蚀与防护领域，特别涉及一种由短期测试结果计算长期腐蚀 速率的方法。
背景技术：
中国石油工业所耗费的石油管材每年约100亿元左右，其中大部分因腐蚀而报 废。腐蚀不仅会造成经济上的损失巨大，而且会引起装置泄露、污染环境，甚至引起爆炸和 人员伤亡。准确预测油气井管柱的使用寿命或者根据油气田开发流体的腐蚀特性合理的选 择油套管防腐材质可以有效控制油套管过早损坏给油田带来的经济损失，然而，这并不意 味着材质防腐级别越高越好，每年油气田用钢量十分巨大，若防腐材质选择级别过高会大 大增加油套管成本，同时造成材料浪费。因此，建立一种经济合理的油套管使用寿命预测方 法是非常必要的。室内高温高压动态腐蚀模拟测试实验是金属腐蚀防护，油气田油套管经济合理选 材的基础性实验，如何根据金属材质在实验室内短期测得的数据计算得出现场实际的腐蚀 速率是油套管合理选材的基础。由于金属在腐蚀过程中会形成腐蚀产物膜，对后续腐蚀的 发生有一定的阻碍作用，因此金属后期的腐蚀速率比前期的小。对于在某环境下只发生 均勻腐蚀的金属来说，可以根据设备允许的腐蚀厚度和平均腐蚀速率来计算设备的使用寿 命。但是，按照NACE标准的腐蚀速率计算方法，将短期2周，室内测试一般不会超过 2周)测试结果外推到一年(即认为t到365天这段时间内以同样的腐蚀速率进行)得到 的腐蚀厚度会被放大，测试时间越长放大程度越小，只有当测试时间t = 365时才真正代表 其实际的年腐蚀速率。但是实际中，由于工程项目设计时间和实验设备性能的限制，很难实 现为某次实验进行为期一年的模拟测试。为解决上述问题提出了一种由短期测试结果计算 长期腐蚀速率的方法，以解决油套管寿命预测的技术难题。
发明内容
本发明的目的是通过室内测试数据为油气田井下油套管选择合理材质，预测油套 管的使用寿命，保证满足油气田设计寿命的同时，尽量降低材料的防腐级别，降低油套管成 本。根据上述目的，本发明采用如下技术方案一种由短期测试结果计算长期腐蚀速率的方法，该方法包括以下步骤[1],模拟实验，得到不同测试时间下的失重量；[2],由实验数据拟合函数；[3]·选择最佳函数；[4],将最佳函数带入计算模型计算实际年腐蚀深度；同种材质在同种腐蚀介质和实验条件下分别进行η (η ^ 3)次实验，实验测试周期 分别为t1;t2，逐渐递增，每次实验测得的失重为Aw1，Aw2,…Awn。将测试时间作为自变量，失重量作为函数，进行拟合，得出失重量与测试时间的最佳函数关系，= f(t) 将失重量代入公式(1)
权利要求
1.一种由短期测试结果计算长期腐蚀速率的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤[1].模拟实验，得到不同测试时间下的失重量；[2],由实验数据拟合函数；[3],选择最佳函数[4],将最佳函数带入计算模型计算实际年腐蚀深度；
2.如权利要求1所述的由短期测试结果计算长期腐蚀速率的方法，其特征在于，该方 法中实验测试次数至少为3，最长测试时间不小于一个月；
3.如权利要求1所述的由短期测试结果计算长期腐蚀速率的方法，其特征在于，该方 法中失重量的测试方法是按照美国腐蚀工程师协会标准NACE RP 0775或者石油行业标准 SY/T5329中提供的方法操作；
4.如权利要求1所述的由短期测试结果计算长期腐蚀速率的方法，其特征在于，该方 法中函数拟合是以测试时间为自变量，失重量为函数值进行函数拟合；
5.如权利要求1和4所述的由短期测试结果计算长期腐蚀速率的方法，其特征在于，该 方法中是通过拟合函数的相关系数来确定最佳拟合函数；
6.如权利要求1所述的由短期测试结果计算长期腐蚀速率的方法，其特征在于，最佳拟合函数是要带入深度计算公式T中进行计算；
7.如权利要求1或者5所述的由短期测试结果计算长期腐蚀速率的方法，其特征在于， 按照计算模型计算出的结果是腐蚀深度，实际年腐蚀速率的值是令t = 365天时的计算结果。
全文摘要
本发明涉及一种由短期测试结果计算长期腐蚀速率的方法，适用于金属材料腐蚀防护技术领域。该方法包括以下步骤按照国际或国内标准提供的操作方法进行模拟实验，测定得到不同测试时间下的失重量；以测试时间为自变量，失重量为函数值，由实验数据进行不同类型的函数拟合；根据拟合函数的相关系数选择最佳函数；将最佳函数带入计算模型计算实际年腐蚀深度；令t＝365天，求得实际的年腐蚀速率。该方法在大量实验基础上，并已经通过现场设计实例的验证，避免了短期测试对腐蚀速率的放大作用，计算结果可以用于材料寿命预测。
文档编号G06F19/00GK102142063SQ201110065540
公开日2011年8月3日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者张春阳, 李文良, 范白涛, 董星亮, 袁俊亮, 邓金根, 闫伟, 黄凯文 申请人:中国石油大学(北京), 中海石油(中国)有限公司