Untersuchung des Einflusses von verschiedenen Erdölanteilen im Formationswasser auf die Spaltkorrosion verschiedener metallischer Werkstoffe

Inhaltsverzeichnis

• Kurzfassung
• Literaturverzeichnis
• Abbildungsverzeichnis
• Abkürzungsverzeichnis
• 1. Einleitung
• 2. Theoretische Grundlagen
  • 2.1 Korrosion
  • 2.2 Spaltkorrosion
  • 2.3 Passivierung
  • 2.4 Diffusionsgrenzschichtdicke
  • 2.5 Löslichkeit von Erdöl und Formationswasseremulsionen
• 3. Versuchsdurchführung
  • 3.1 Die Werkstoffe
  • 3.2 Formationswasser/ Erdöl/ Elektrolyt
  • 3.3 Versuchsaufbau
  • 3.4 Durchführung der Messreihen
• 4. Auswertung und Vergleich der Ergebnisse
  • 4.1 Vermischung von Erdöl und RFW
  • 4.2 Versuche mit 1.4462 und 1.4542 als Mischelektrode
  • 4.3 Versuche im ZRA- Betrieb
• 5. Zusammenfassung und Ausblick
• Anhang
  • Versuchsübersicht
  • Aufgabenstellung
  • Laborprotokoll der Wasseranalyse

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Diplomarbeit untersucht den Einfluss verschiedener Erdölanteile im Formationswasser auf die Spaltkorrosion der in Multiphasenpumpen (MPP) verwendeten Stähle 1.4462 und 1.4542. Ziel ist die experimentelle Bestimmung des Erdölanteils, ab dem bei verschiedenen Temperaturen keine Korrosion mehr auftritt. Dies ist relevant für die Zuverlässigkeit und Sicherheit von MPP in der Erdölförderung.

• Spaltkorrosion von Stählen 1.4462 und 1.4542
• Einfluss von Erdöl im Formationswasser auf die Korrosion
• Zusammenhang zwischen Temperatur und Korrosionsverhalten
• Entwicklung und Anwendung einer Spaltkorrosionsmesszelle (SKMZ)
• Analyse des Misch- und Trennverhaltens von Erdöl und Formationswasser

Zusammenfassung der Kapitel

1. Einleitung: Die Einleitung beschreibt den Kontext der Arbeit, die Bedeutung von Multiphasenpumpen (MPP) in der Erdölförderung und die Problematik der Spaltkorrosion an den verwendeten metallischen Werkstoffen. Sie führt in die Thematik der Diplomarbeit ein und benennt die Zielsetzung, welche darin besteht den Erdölanteil zu ermitteln, ab dem keine Korrosion mehr auftritt. Die Einleitung unterstreicht die Relevanz der Forschung für die Sicherheit und den effizienten Betrieb von MPP.

2. Theoretische Grundlagen: Dieses Kapitel liefert die notwendigen theoretischen Grundlagen zum Verständnis der Korrosion, insbesondere der Spaltkorrosion. Es werden verschiedene Korrosionsarten erläutert und die Mechanismen der Spaltkorrosion detailliert beschrieben, sowohl die durch Belüftungselemente als auch die durch Ausbildung von Konzentrationselementen. Die Rolle der Passivierung und die Bedeutung der Diffusionsgrenzschichtdicke werden ebenso erklärt wie die Eigenschaften von Erdöl und Formationswasser und deren Mischverhalten als Emulsion.

3. Versuchsdurchführung: Hier wird der Versuchsaufbau detailliert beschrieben. Die verwendeten Werkstoffe (1.4462 und 1.4542) werden charakterisiert und ihre Gefügestrukturen erläutert. Die Zusammensetzung des Elektrolyts (Formationswasser und Erdöl aus der Mittelplate) wird angegeben, ebenso der Versuchsaufbau der Spaltkorrosionsmesszelle (SKMZ). Die Durchführung der Messreihen, einschließlich der Parameter wie Temperatur, Drehzahl, Potential und Erdölanteil, wird präzise dokumentiert. Sicherheitsaspekte im Umgang mit Erdöl werden explizit erwähnt.

4. Auswertung und Vergleich der Ergebnisse: Dieses Kapitel präsentiert und interpretiert die Messergebnisse. Das Misch- und Trennverhalten von Erdöl und Formationswasser bei verschiedenen Temperaturen und Erdölanteilen wird analysiert und die Ergebnisse der beiden Versuchsreihen (Mischelektrode und ZRA-Betrieb) werden diskutiert. Es werden Korrosionsschäden an den Proben dokumentiert und mit den gemessenen Stromdichten in Beziehung gesetzt. Mögliche Erklärungen für die beobachteten Phänomene werden geliefert und Limitationen des Versuchsaufbaus werden diskutiert.

Schlüsselwörter

Spaltkorrosion, Multiphasenpumpe, Erdöl, Formationswasser, 1.4462, 1.4542, Korrosionsstromdichte, Temperatur, Viskosität, Emulsion, Phasentrennung, Korrosionsschutz.

Häufig gestellte Fragen zur Diplomarbeit: Einfluss von Erdölanteil im Formationswasser auf die Spaltkorrosion von Stählen in Multiphasenpumpen

Was ist das Thema der Diplomarbeit?

Die Diplomarbeit untersucht den Einfluss verschiedener Erdölanteile im Formationswasser auf die Spaltkorrosion der in Multiphasenpumpen (MPP) verwendeten Stähle 1.4462 und 1.4542. Das Hauptziel ist die experimentelle Bestimmung des Erdölanteils, ab dem bei verschiedenen Temperaturen keine Korrosion mehr auftritt.

Welche Stähle wurden untersucht?

Die Arbeit konzentriert sich auf die Stähle 1.4462 und 1.4542, die in Multiphasenpumpen eingesetzt werden.

Welche Faktoren wurden in der Untersuchung berücksichtigt?

Die Untersuchung berücksichtigt den Erdölanteil im Formationswasser, die Temperatur und das Korrosionsverhalten der Stähle. Es wurde auch das Misch- und Trennverhalten von Erdöl und Formationswasser analysiert.

Welche Methoden wurden angewendet?

Die Arbeit beinhaltet experimentelle Untersuchungen mit einer speziell entwickelten Spaltkorrosionsmesszelle (SKMZ). Die Messreihen umfassten verschiedene Temperaturen, Drehzahlen, Potentiale und Erdölanteile. Die Ergebnisse wurden anschließend ausgewertet und verglichen.

Welche Ergebnisse wurden erzielt?

Die Ergebnisse zeigen den Zusammenhang zwischen Erdölanteil, Temperatur und Korrosionsverhalten der Stähle. Die Arbeit analysiert das Misch- und Trennverhalten von Erdöl und Formationswasser und dokumentiert Korrosionsschäden an den Proben. Die Messergebnisse werden mit den gemessenen Stromdichten in Beziehung gesetzt.

Welche theoretischen Grundlagen wurden verwendet?

Die Arbeit basiert auf theoretischen Grundlagen der Korrosion, insbesondere der Spaltkorrosion. Es werden verschiedene Korrosionsarten, die Mechanismen der Spaltkorrosion, die Rolle der Passivierung, die Bedeutung der Diffusionsgrenzschichtdicke und die Eigenschaften von Erdöl und Formationswasser erläutert.

Welche Schlüsselwörter beschreiben die Arbeit?

Schlüsselwörter sind: Spaltkorrosion, Multiphasenpumpe, Erdöl, Formationswasser, 1.4462, 1.4542, Korrosionsstromdichte, Temperatur, Viskosität, Emulsion, Phasentrennung, Korrosionsschutz.

Welche Kapitel umfasst die Arbeit?

Die Arbeit gliedert sich in eine Einleitung, theoretische Grundlagen, Versuchsdurchführung, Auswertung und Vergleich der Ergebnisse, Zusammenfassung und Ausblick sowie einen Anhang mit Versuchsübersicht, Aufgabenstellung und Laborprotokoll der Wasseranalyse.

Welche Bedeutung hat die Arbeit?

Die Ergebnisse der Arbeit sind relevant für die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Multiphasenpumpen in der Erdölförderung. Die Erkenntnisse tragen zum besseren Verständnis der Spaltkorrosion unter den gegebenen Bedingungen bei und können zur Entwicklung von verbesserten Korrosionsschutzmaßnahmen beitragen.