1 西南石油大学新能源与材料学院, 成都 610500
2 中国科学院岩土力学研究所岩土力学与岩土工程技术国家重点实验室, 武汉 430071
3 中国石油川庆钻探工程有限公司井下作业公司固井公司, 成都 610000
在碳捕集、利用和封存(CCUS)井下, 油井水泥因长期受井下高温、高压和高酸性流体的作用会遭受碳化腐蚀导致水泥环失效。为了模拟CO2地质封存井下碳化腐蚀环境, 本文将油井水泥的主要单相矿物硅酸三钙(C3S)置于不同温度(30 ℃、60 ℃、90 ℃), 并密封在8.0 MPa的气相或液相的CO2碳化环境下, 采用XRD和TGA相结合的分析方法, 分析水泥单矿C3S受CO2腐蚀环境的影响规律。根据非稳态Fick扩散的渗透理论模型, 建立腐蚀产物定量分析结果与腐蚀龄期的数学模型, 拟合得到C3S受CO2腐蚀后的产物生成系数, 以此评价不同CO2腐蚀因素对C3S的影响程度。结果表明: 在CO2气相环境中, 温度升高将显著加剧对C3S的腐蚀且产生溶蚀现象; 而在CO2液相环境下, 高温(90 ℃)使C3S水化反应加剧并形成阻滞层, 降低CO2对C3S的腐蚀速率。
水泥单矿C3S CO2腐蚀 腐蚀动力学模型 渗透理论 物相变化 cement single ore C3S CO2 corrosion CCUS CCUS corrosion kinetics model penetration theory phase change
1 四川大学 原子与分子物理研究所， 成都 610065
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
在高效率转化腔的制备过程中，使用氢氧化钠溶液去除铝芯轴是最关键的步骤之一。为掌握铝在氢氧化钠溶液的腐蚀行为，采用失重法，研究铝在30 ℃条件下，1~5 mol/L的氢氧化钠溶液中的动力学行为; 以及在3 mol/L的氢氧化钠溶液中，30~50 ℃条件下的氢氧化钠溶液中的动力学行为。对数据进行拟合和经验公式处理，求出各动力学参数(反应级数，速率常数，表观活化能、指前因子)，并通过X射线衍射仪对其产物进行分析。
铝 氢氧化钠 温度 浓度 腐蚀动力学 氢氧化 aluminum sodium hydroxide temperature concentration corrosion kinetics aluminum hydroxide
