[发明专利]用于评价油套管在应力状态下缝隙腐蚀的实验装置及方法

权利要求书

1.用于评价油套管在应力状态下缝隙腐蚀的实验装置，其特征在于，包括缝隙夹具(1)和应力加载螺栓(2)；其中，

实验时，在油套管C型环试样(3)周向上开设有两个圆孔，缝隙夹具(1)夹持在油套管C型环试样(3)相对于其开口端的两侧，应力加载螺栓(2)穿过油套管C型环试样(3)周向上的两个圆孔，并通过螺母紧固，通过旋转螺母实现对油套管C型环试样(3)施加设定的加载应力。

2.根据权利要求1所述的用于评价油套管在应力状态下缝隙腐蚀的实验装置，其特征在于，油套管C型环试样(3)采用油管或者套管加工成环，并周向切割掉1/4圆周得到。

3.根据权利要求1所述的用于评价油套管在应力状态下缝隙腐蚀的实验装置，其特征在于，两个圆孔的中心线连线穿过油套管C型环试样(3)的圆心。

4.根据权利要求1所述的用于评价油套管在应力状态下缝隙腐蚀的实验装置，其特征在于，缝隙夹具(1)包括外表面缝隙夹具(101)、内表面缝隙夹具(103)和固定螺栓(105)，外表面缝隙夹具(101)、内表面缝隙夹具(103)均开设有螺孔(106)，实验时，外表面缝隙夹具(101)和内表面缝隙夹具(103)分别设置在油套管C型环试样(3)的外侧和内侧，并通过穿过内、外表面缝隙夹具上螺孔(106)的固定螺栓(105)实现夹紧。

5.根据权利要求4所述的用于评价油套管在应力状态下缝隙腐蚀的实验装置，其特征在于，外表面缝隙夹具(101)与油套管C型环试样(3)之间还设置有外表面缝隙垫片(102)；内表面缝隙夹具(103)与油套管C型环试样(3)之间还设置有内表面缝隙垫片(104)。

6.根据权利要求5所述的用于评价油套管在应力状态下缝隙腐蚀的实验装置，其特征在于，外表面缝隙垫片(102)和内表面缝隙垫片(104)均采用聚四氟乙烯制成。

7.用于评价油套管在应力状态下缝隙腐蚀的实验方法，其特征在于，该方法基于权利要求5所述的用于评价油套管在应力状态下缝隙腐蚀的实验装置，包括以下步骤：

步骤一，样品准备：将油管或者套管加工成环，然后切割掉1/4圆周得到油套管C型环试样(3)，根据加载螺栓(2)的直径在油套管C型环试样(3)周向上加工两个圆孔；

步骤二，应力加载：根据油套管实际受力情况，对油套管C型环试样(3)加载应力，应力值的大小根据油套管C型环试样(3)内壁加载螺栓(2)长度变化进行定量计算；

步骤三，缝隙制备：将外表面缝隙夹具(101)更换为同等规格尺寸的但材质与油套管C型环试样(3)相同材质的夹具，然后将其固定在油套管C型环试样(3)上，缝隙的宽度取决于外表面缝隙垫片(102)的厚度；

步骤四，缝隙腐蚀实验：根据油气井的工况，将带缝隙的油套管C型环试样(3)放入高温高压釜中，加入油气井生产介质，控制温度、压力和介质的物理参数进行缝隙腐蚀模拟实验；

步骤五，实验结束及数据采集处理：在实验测试结束后，按照评价缝隙腐蚀的相关标准对试样工作面进行腐蚀速率、宏/微观腐蚀形貌表征。