H2S腐蚀研究进展
HS腐蚀研究进展
H S腐蚀研究进展As a person, we must have independent thoughts and personality.H2S腐蚀研究进展摘要近年来我国发现的气田均含有硫化氢、二氧化碳等腐蚀性气体，特别是我们四川盆地，含硫化氢天然气分布最广泛。
众所周知，硫化氢腐蚀是井下油套管的主要腐蚀类型之一。
本文简述了硫化氢的物性，研究了硫化氢腐蚀的机理和影响因素，并在此基础上介绍了采用缓蚀剂、涂镀层管材、根据国际标准合理选材、电化学保护等几种国内外常用的防腐措施，并指出了各种方法的优缺点，最后还探讨了硫化氢油气田腐蚀研究的热点问题及发展方向。
关键词：硫化氢腐蚀，腐蚀机理，防腐技术ABSTRACTIn recent years, the gas fields found in our country contain hydrogen sulfide, carbon dioxide and other corrosive gases, especially in the Sichuan basin, with the most extensive distribution of hydrogen sulfide gas. It is well known that the hydrogen sulfide corrosion is one of the main corrosion typesof the oil casing in the well. Properties of hydrogen sulfideis described in this paper to study the hydrogen sulfide corrosion mechanism and influencing factors, and on this basis, introduces the corrosion inhibitor, coating tubing, accordingto international standard and reasonable material andelectrochemical protection at home and abroad, several commonly used anti-corrosion measures, and points out the advantages and disadvantages of each method, and finally discusses the hotissues and development direction of the research on oil and gas fields of hydrogen sulfide corrosion by.Key word s ：hydrogen sulfide corrosion, corrosion mechanism, corrosion protection technology.前言随着各国经济的发展，对石油及天然气需求进一步增加，易开采的油气资源已趋于枯竭，油井的发展趋势向着高技术方向发展，钻探区域势必转移向内陆、沙漠等环境恶劣的地区。
H2S对固井材料的腐蚀过程研究
膨胀 率 析水 率
缓 释
不超 过 ３０ ． ％
不大 于 ２ ％
孔 隙 内 的
１ Ｈ Ｓ气体 腐 蚀 过 程 研 究
首先 ， 确定 碳 氢 化 合 物 存 在 时 水 泥 石 主 相 的抗
， 表 ） 征 。固井 材料 的选 取 应 考 虑 Ｈ Ｓ的 聚 合 状 态 （ 态 Ｈ ｓ热稳 定性 （ ２ 。 气 碳 酸钙 和 弱 碱 性 含 水 硅 酸 钙 ｃ ｓ Ｈ、 ２３ ２ ６６ ｃ ｓ Ｈ 、 或 溶解 态 ） 因 为 水 泥 石 破 坏 机 理 因 Ｈ Ｓ的 聚 合 状 ，
第３ ２卷 第 ６期
２ １ 年 ＯＯ
西南 石油 大学 学报 （自然科 学版 ）
Ｊｕ ｎ ｌｏ ｏ ｔｗ ｓ Ｐ ｔ ｌｕ ｉｅｓｔ（ ｃｅ ｃ ｏ ｒａ ｆＳ ｕｈ ｅ ｔ ｅｒ ｅ ｍ Ｕｎｖ ｒｉ Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｄｔ ｎ ｏ ｙ ｅ ｈ ｏｏｙ Ｅ ｉｉ ） ｏ
固化 物 的 ｐ Ｈ 最 大 不 限 最小
气 态
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＜ ｌ Ｉ
固 化 物 的 水 解 作 用 速 度 水 泥 石 结 构 Ｆ２ ３含 量 ｅ０ Ａ２ ３含 量 １０ 收 缩
最小 ｒ ． ｍ 的 组 分 小 于 ３ ％ ≥０ ５ ０
不 限
不 限
小 于 １ ％ ０
油气 田最 危 险 的成 分 是 Ｈ ｓ和 Ｃ 它 们 的 含 Ｏ， 量可 达到 ４ ％ 。Ｈ Ｓ和 Ｃ 可 以 是 气 态 或 溶 解 于 ０ ： Ｏ
石油 中。
在两种 酸 『 生气体 中 ， 多 的 问题 来 自 Ｈ Ｓ 它 对 较 ， 工作 人员来 说是 有毒 物 质 ， 钻 井设 备 、 井液 和 固 对 钻
硫化氢腐蚀机理和防护的研究现状及进展
硫化氢腐蚀机理和防护的研究现状及进展陈明;崔琦【摘要】在石油、天然气、煤化工及其他一些工业中广泛存在硫化氢腐蚀问题,硫化氢的存在不仅会造成全面腐蚀和局部腐蚀,而且还会导致硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)和氢致开裂(HIC)等脆性断裂事故,一旦发生这种事故,往往会造成重大经济损失和灾难性后果,因此研究硫化氢的腐蚀机理、影响因素及防腐措施,无论对防止事故发生,还是对提高经济效益都有十分重要的意义.文章阐述了硫化氢的腐蚀机理,探讨了硫化氢腐蚀的影响因素,提出了防止硫化氢腐蚀的技术和工艺措施.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2010(036)005【总页数】5页(P1-5)【关键词】硫化氢腐蚀;腐蚀机理;影响因素;防腐技术【作者】陈明;崔琦【作者单位】西南石油大学,四川成都,610500;西南石油大学,四川成都,610500【正文语种】中文【中图分类】TE988.2在石油、天然气、煤化工及其他一些工业中广泛存在硫化氢腐蚀问题。
一般都认为金属材料在含硫化氢环境中可能出现三类腐蚀：硫化物应力开裂（SSCC）、氢致开裂（HIC）和电化学腐蚀，其中SSCC危害最大，可在一个月、几天、甚至更短的时间内引起金属材料在较低的工作应力下发生断裂。
且各种腐蚀形式相互促进，最终导致材料开裂并引发大量恶性事故。
弄清硫化氢的腐蚀机理、影响因素及防腐措施，无论对于抑制硫化氢腐蚀，防止事故发生，还是提高经济效益都有着十分重要的意义。
目前主要防腐蚀措施有以下5种：添加缓蚀剂、合理选择材质、使用涂镀层管材、阴极保护、防腐措施和设计，其中采用加注缓蚀剂的方法来抑制腐蚀是最经济也是最简便的方法。
H2S是弱酸，在水溶液中会电离出H+、HS-和S2-，它们对金属的腐蚀是氢去极化过程。
在溶液中H2S首先吸附在铁表面，铁经过一系列阴离子的吸附和脱附、阳极氧化反应、水解等过程生成铁离子或者硫化铁[1]：在弱酸溶液中，铁的阳极电化学反应产生的FeH也可能脱附H+直接转变为FeS[2]。
国内外处理硫化氢的研究现状
国内外处理硫化氢的研究现状李李;曹煜;林璠;朱丽君【摘要】硫化氢腐蚀问题在石油、天然气等工业中广泛存在。
硫化氢的存在不仅使油气井的输气管线、油套等地方发生严重的腐蚀，从而造成严重的污染和巨大的经济损失；甚至还可能由于硫化氢的泄露等事故造成人员伤亡。
因此研究硫化氢如何处理，无论是对提高经济效益还是防止事故发生都有着十分重要的意义。
文章研究和总结国内外对硫化氢处理方法上的研究现状，当前国内外处理硫化氢的方法主要可分为物理法、生物法、化学法。
%H2 S corrosion exists widely in petroleum, natural gas and so on.Not only the oil and gas wells hydrogen sulfide gas pipeline, oil sets and other places severe corrosion, resulting in serious pollution and huge economic losses, but also studying how to deal with hydrogen sulfide, both for economic efficiency or prevent accidents have a very significant.The domestic and foreign research status on the method of hydrogen sulfide treatment were studied and summarized.Hydrogen sulfide was currently processing methods could be divided into domestic and foreign physical, chemical, biological method.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】3页(P27-29)【关键词】硫化氢腐蚀;经济损失;硫化氢处理;研究现状【作者】李李;曹煜;林璠;朱丽君【作者单位】成都理工大学能源学院，四川成都610051;成都理工大学能源学院，四川成都 610051;成都理工大学能源学院，四川成都 610051;成都理工大学能源学院，四川成都 610051【正文语种】中文【中图分类】X74随着我国不断加大对环保绿色能源需求，天然气的开发力度越来越加大，同时伴随对高含硫化氢气田、含硫化氢气田的开发过程中硫化氢所引起的各种安全问题也越来越凸显，在保证产量的同时不仅要保护人身财产安全还要减少对管道等腐蚀，所以研究如何安全有效地处理硫化氢越来越紧迫［1］。
炼油装置中H2S腐蚀产物自然氧化实验研究
２ ２ 实验 方法 ． 将 实 验 样 品 依 次 放 入 到 自制 的 燃 烧 器 中 ， 在
样 品 中部 和下 部分 别 插 入 两个 热 电偶 记 录 腐 蚀 产
（０ ７ ＡＫ２ Ｂ ４ ， ２０Ｂ ２ ０ ） 国家 自然 科 学 基 金 项 目（ ０ ７ ０ ８ ， 苏 ５７４４） 江 省高 校 “ 蓝工 程 ” 秀 青 年 骨干 教 师资 助 计 划 。 青 优
的 氧 化 现 象 ， 防 自燃 事 故 的 发 生 。 预
１
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收稿 日期 ：２ １ － ２ ２ ；修 改 稿 收 到 日期 ：２ １ － ８ ３ 。 ０ １０ — １ ０ １０ — ０
作 者 简 介 ： 志荣 （ ９ ７ ） 博 士 ， 王 １７ ， 副教 授 ， 国家 注 册 安全 工 程 师 ， 家 注 册 安 全 评 价 师 ， 险 化 学 品 从 业 单 位 安 全 标 准 化 考 国 危
时间 。
４ 结 论
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（ ）硫 磺 回收装 置 是 腐 蚀 产 物 安 全 防护 的重 １ 点 对象 ， 质 硫 的存 在 对 腐 蚀 产 物 的 自燃 起 到 促 单
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进 作用 。水 的吸热 降 温 和 隔氧 窒 息 作 用 能 抑制 腐 蚀 产 物 发 生 自燃 ， 当 Ｆ Ｓ含 量 较 高 时 自燃 仍 能 但 ｅ
硫化氢对钻具的腐蚀机理及防护的研究
3.2004陈利琼.介质中其他成分:H2S水溶液中 ,Cl-和O2对管子的SSCC敏感性影响较大。在一定范 围内,Cl-的存在将加快腐蚀速度;但Cl-浓度较高 时,腐蚀速度反而减缓。O2对SSCC也有很大的促进 作用。 4.2008刘伟、蒲晓林.管材暴露时间,在H2S溶液 中,碳钢初始腐蚀速率约为0.7mm/a。随着时间延 长,腐蚀速率逐渐下降,2000h后趋于平衡,约为 0.01mm/a
一.研究目的和意义
以上表明，由于含硫油气天在 开采、炼制和集输过程中极易发生 H2S应力腐蚀开裂，从而降低设备服 役寿命，造成巨大经济损失并且威 胁人身安全。 因此,研究含硫气田钻具腐蚀机 理与防护措施可为我国高含硫气田 开发提供指导和借鉴，对确保开发 安全可靠、降低开发成本、提升我 国在此类油气田开发的水平具有十 分重要的意义。
3. H2S对钻具腐蚀的防护措施研究
3.1.2国内外防护措施研究现状
国外
序 号
⑴
时间
1987
研究人员/单位
C.T.Wang等
研究成果
锆——钢双金属管，采用由高强度钢外壳和抗腐蚀 衬里组成的双金属管材。结合好，强度高；
⑵
⑶ ⑷ ⑸
1989
1993 1996 1998 2003
Fierro G
美国GrantPrideeo 公司 加拿大、美国和俄 罗斯联合研制 GrantPrideeo Chevron
材料的强度及碳当量、硫、磷含量越高，越容 易产生SSCC
制造出第一批抗H2S钻杆其最低屈服强度为665MPa， 配上标准API钻杆接头，可抵抗硫化物应力断裂； 开发出一系列抗硫钻杆。特点控制S、P含量,提高Cr, Mo含量,细化晶粒度, 降低硬度,提高夏比冲击功； 研制成功最低屈服强度为735MPa的xD一105钢级钻杆 和钻杆接头，现开发出第三代钻杆SL1—95钻杆；
钢铁材料的硫化氢腐蚀
钢铁材料的硫化氢腐蚀研究表明，H2S浓度对应力腐蚀的影响明显，湿H2S引起的开裂不仅有硫化氢应力腐蚀（SSCC），氢诱导（HIC）和应力导向氢致开裂（SOHIC）及氢鼓泡（HB）等，其破坏敏感度随H2S浓度增加而增加，在饱和湿硫化氢中达最大值。
液体介质中硫化氢浓度对低碳钢而言，当溶液中H2S浓度从2PPm增加到150PPm时，腐蚀速度增加较快，但只要小于50PPm，破坏时间较长，H2S浓度增加到1600PPm时，腐蚀速度迅速下降，当高于1600PPm——2420PPm时腐蚀速度基本不变，这表明高浓度硫化氢腐蚀并不比低浓度硫化氢腐蚀严重；但对于低合金高强度钢，即使很低的硫化氢浓度，仍能引起迅速破坏。
因此在湿化氢腐蚀环境中，选择设备的各受压元件材料将十分重要，尤其是当硫化氢中含有水份时，决定腐蚀程度的是硫化氢分压，而不是硫化氢的浓度，目前国内石化行业将0.00035Mpa(绝)作为控制值，当气体介质中硫化氢分压大于或等于这一控制值时，就应从设计、制造或使用诸方面采取措施和选择新材料以尽量避免和减少碳钢设备的硫化氢腐蚀。
从材料化学成份方面来说，钢中影响硫化氢腐蚀的主要化学元素是锰和硫，锰元素在设备焊接过程中，产生马氏体、贝氏体高强度，低韧性的显微金相组织，表现出极高硬度，这对设备抗SSCC极为不利，硫元素则在钢中形成MnS,FeS非金属夹杂物，致使局部显微组织疏松，在湿硫氢环境下诱发HIC或SOHIC。
故对用于湿硫化氢环境的压力容器用钢，其锰、硫含量及非金属夹杂级别都应非常注意，不允许超标。
为提高钢的抗湿硫化氢性能，法国压力容器标准CODAP-90的附录MA3中提出以下推荐：（1）减少夹杂物，限制钢中硫含量，使S≤0.002％,如果能达到≤0.001％则更好。
（2）限制钢中的含氧量，使其≤0.002％。
（3）限制钢中的磷含量，尽量使其≤0.008％。
（4）限制钢中的镍含量。
（5）在满足钢板的力学性能条件下，应尽可能降低钢的碳含量。
高温下H2S气体腐蚀水泥石机理研究
形 ｓ０ ； ｉ 腐蚀 后 的水 泥 试 块 强度 降低 ， 透 率 升 高 ； 中低 温 区水 泥石 试 块 膨 胀 开 裂 严 重 ， 高 温 区 开 裂程 度较 低 ； 渗 在 在 Ｈ ｓ的腐 蚀 程 度 随 分压 的增 大而 增加 ； 加胶 乳 可 有效 降低 水 泥 石 的 开 裂 。 。 添
２Ｓ２ ０型 Ｓ Ｍ 仪 ， ）一 ５０ Ｅ 扫描 电压为 ２ Ｖ； ０ｋ
３ Ｘ 射线能量 色散谱 仪 ， 辨 率 为 １ ３ｅ 测 ）一 分 ３ Ｖ， 量元 素范 围为 ｅ 。Ｕ， Ｂ － 最大计 数率 为 ５ ０ ｐ ； ００ ０ｃ ｓ ４ Ｔ Ｃ ３高 温 高 压抗 Ｃ Ｈ Ｓ腐 蚀养 护 釜 ， ）Ｆ Ｚ Ｏ 、
第３ ６卷 第 ６ 期
２０ ０ ８年 １ １月
石
油
钻
探
技
术
Ｖｏ． １ ３６． ｏ Ｎ ．６
ＮＯＶ ２ ０８ ．， ０
Ｐ ＥＴＲ０Ｌ ＥＵＭ ＤＲＩ ＬＩ Ｉ ＮＧ ＴＥＣＨＮＩ ＱＵＥＳ
．“ ６ ” 划 专 栏 ． ８３计
高温 下 Ｈ２ 体 腐蚀 水 泥石 机 理研 究 Ｓ气
关键 词 ： 温 ；水 泥 环 ；硫 化 氢 腐蚀 ；抗 压 强度 ； 透 率 高 渗 中图 分 类 号 ： Ｅ ５ ． Ｔ ２６ ９ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编号 ： ０ １ ０ ９ （ ０ ８ ０ — ０ ４ ０ １０ — ８０ ２ ０ ）６ ０ ０— ５
硫 化氢 气 体是 非常 危 险 的有 毒 物质 ， 于水 和 溶 潮气ｌ 。Ｈ。 ＿ 】 Ｓ能破坏 水 泥 石 的所 有成 分 ， 水 泥石 与 水化 产物反应 并生成 Ｃ Ｓ ｅ ａ 、Ｆ Ｓ和 Ａｌ 。 Ｈ ， Ｓ含量 Ｓ 大时 生成 Ｃ （ ） ， 中 Ｆ Ｓ Ａ１ 。 是没 有 胶结 ａ ＨＳ 其 ｅ、 等 Ｓ
橡胶耐硫化氢腐蚀研究
橡胶耐硫化氢腐蚀研究
橡胶材料在硫化氢环境中的耐腐蚀性能是一个重要的研究领域。
硫化氢是一种具有强烈腐蚀性的气体，在油田、化工厂等工业生产过程中广泛存在。
橡胶材料常用于密封件、管道、阀门等设备部件中，因此其耐硫化氢腐蚀性能直接关系到设备的安全运行。
目前的研究主要集中在以下几个方面：
1. 材料选择：研究人员通过测试不同种类的橡胶材料在硫化氢环境下的耐腐蚀性能，以寻找最适合的材料。
常见的橡胶材料包括丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。
研究人员通过浸泡试验、拉伸实验等方法评估材料的腐蚀性能。
2. 添加剂改性：为了提高橡胶材料的耐硫化氢腐蚀性能，研究人员尝试添加不同种类的添加剂。
例如，添加抗氧化剂、抗紫外线剂、抗臭氧剂等可以提高材料的耐腐蚀性能。
3. 表面处理：通过表面处理方法，如硫化物转化膜、涂层等，可以改善橡胶材料的耐腐蚀性能。
研究人员通过表面分析技术，如扫描电子显微镜、X射线衍射等，评估表面处理对材料性能的影响。
4. 耐腐蚀机理研究：研究人员还通过分析橡胶材料在硫化氢环境中的腐蚀机理，探索耐腐蚀性能的提高途径。
常见的研究方法包括电化学测试、红外光谱分析等。
总体来说，橡胶耐硫化氢腐蚀研究的目标是寻找材料、改性方法和表面处理技术，以提高橡胶材料在硫化氢环境中的耐腐蚀性能，从而保证设备的安全运行。
硫化氢腐蚀机理和防护的研究现状及进展
等 脆性 断裂 事故 ，一旦 发 生这 种 事故 ，往 往 会造 成 重 大经 济损 失 和 灾难性 后 果 ， 因此研 究硫 化 氢 的腐蚀 机 理 、影 响 因素及 防腐措 施 ，无 论 对 防止 事 故 发 生 ，还 是 对提 高 经 济效 益 都 有 十 分重要 的
Ｓ ，它们 对金 属 的腐蚀 是 氢去极 化过 程 。
１ １ 阳极 反 应 机 理 ．
第 一 种观点 认 为 ，在 Ｈ Ｓ环 境 中只有 Ｈ： ｓ发生 还
原反 应 ，该 反 应 同时受 到硫 化氢 扩 散步骤 控 制和 电
在 溶 液 中 Ｈ Ｓ首先 吸 附在 铁 表 面 ，铁 经 过 一 ： 系列 阴离 子 的吸 附 和 脱 附 、阳极 氧 化 反 应 、水 解 等过 程生 成铁 离子 或者 硫化 铁【 ｌ ｌ：
原 子 向氢 分 子 的转 变 ，这 些 氢 原 子 在 钢 材 表 面 层
腐蚀 机 理 、影 响 因素 及 防腐 措 施 ，无 论 对 于抑 制
硫 化氢 腐蚀 ，防止 事 故 发 生 ，还 是 提 高经 济 效 益
都 有 着 十分 重 要 的意 义 。 目前 主 要 防腐 蚀 措 施 有
￥ 羊 ￥ ￥ ￥
以下 ５种 ：添 加 缓 蚀 剂 、合 理 选 择 材 质 、使 用 涂 镀 层 管 材 、阴极 保 护 、 防腐 措 施 和 设 计 ，其 中采 用 加 注 缓 蚀 剂 的方 法 来 抑 制 腐 蚀 是 最 经 济 也 是 最
简便 的方法
１ 硫 化 氢 的 腐 蚀 机 理
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H2S腐蚀研究进展摘要近年来我国发现的气田均含有硫化氢、二氧化碳等腐蚀性气体，特别是我们盆地，含硫化氢天然气分布最广泛。
众所周知，硫化氢腐蚀是井下油套管的主要腐蚀类型之一。
本文简述了硫化氢的物性，研究了硫化氢腐蚀的机理和影响因素，并在此基础上介绍了采用缓蚀剂、涂镀层管材、根据国际标准合理选材、电化学保护等几种国外常用的防腐措施，并指出了各种方法的优缺点，最后还探讨了硫化氢油气田腐蚀研究的热点问题及发展方向。
关键词：硫化氢腐蚀，腐蚀机理，防腐技术ABSTRACTIn recent years, the gas fields found in our country contain hydrogen sulfide, carbon dioxide and other corrosive gases, especially in the Sichuan basin, with the most extensive distribution of hydrogen sulfide gas. It is well known that the hydrogen sulfide corrosion is one of the main corrosion types of the oil casing in the well. Properties of hydrogen sulfide is described in this paper to study the hydrogen sulfide corrosion mechanism and influencing factors, and on this basis, introduces the corrosion inhibitor, coating tubing, according to international standard and reasonable material and electrochemical protection at home and abroad, several commonly used anti-corrosion measures, and points out the advantages and disadvantages of each method, and finally discusses the hot issues and development direction of the research on oil and gas fields of hydrogen sulfide corrosion by.Key word s：hydrogen sulfide corrosion, corrosion mechanism, corrosionprotection technology.前言随着各国经济的发展，对石油及天然气需求进一步增加，易开采的油气资源已趋于枯竭，油井的发展趋势向着高技术方向发展，钻探区域势必转移向陆、沙漠等环境恶劣的地区。
目前我国新发现的油气田，钻探条件恶劣，大多均含有硫化氢、二氧化碳等腐蚀性气体，特别是我们盆地，含硫化氢天然气分布最广泛。
同时钻探井深增加，4000~6000m，有的超过7000m。
高温高压：100MPa以上的气体的压力，井底温度达到150℃；井下情况复杂：部分地区井下有多套高低压地层（包括高压气层），多套高压盐水层，盐岩层以及存在高陡构造等情况；新区块大多含有较为严重的腐蚀介质，如H2S、CO2。
如塔里木轮南油田CO2含量0.6~2.5%，分压0.7~3.5MPa，塔里木克拉气田井口压力达到100MPa以上，气体中含有0.72%的CO2；最严重的是罗家寨气田，天然气中H2S含量为10.49%，CO2含量为10.41%，具有高压、高含H2S、高含CO2，以及高含Cl-、地层水等恶劣的腐蚀介质环境。
含H2S的井称为酸性油气井，其相应的腐蚀称为酸性腐蚀（Sour Corrosion）。
H 2S的主要来源是含硫天然气井、油井的原油及其伴生气中可能含有元素硫、H2S、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩类化合物及更复杂的硫化物。
地层中硫酸盐及硫酸盐还原菌分解生成H2S，或含磺酸盐类油气井工作液在高温下分解生成H2S。
1 H2S的腐蚀机理及影响因素1.1 H2S物性H 2S是可燃性无色气体，具有典型的臭鸡蛋味。
H2S对空气的相对密度为1.19，由于比空气的密度大，趋向于在低凹处聚集。
因此在气井发生H2S泄漏时，人们应往高处逃生。
H2S易溶于水，显弱酸性，与空气混合可燃烧或爆炸。
H2S是强烈的神经毒气，对粘膜有强刺激作用。
H 2S的临界温度是100.4℃，临界压力为9MPa。
H2S在水中的溶解度随着温度的升高而降低，温度较低时，溶解度随温度升高降低的值较大，降低速度很快；温度较高时，H2S的溶解度随温度降低的值较小，降低速率小。
1.2 H2S腐蚀机理H2S极易溶解在水中形成弱酸，在0.1MPa、30℃时其溶解度约为3000mg/L，此时溶液pH值约为4。
H2S对金属和非金属物质都有很强的腐蚀性，对金属的腐蚀形式有电化学失重腐蚀、氢脆、硫化物应力腐蚀开裂等。
H2S对非金属也有很强的腐蚀性，如水泥，建筑所用的混凝土，瓷以及玻璃等。
H2S溶解在水中按下式分步电离：H2S→HS- + H+HS-→S2- + H+H 2S气态溶于水形成氢硫酸，H2S的电离常数比H2CO3电离常数低，当H2S腐蚀介质中有CO2存在时，H2S的电离常数加大，它能破坏固井水泥环的所有成分，降低水泥环的碱度。
H2S与水泥环水化产物反应并结构形成CaS、FeS，从而破坏水泥环的原有结构，使水泥环的成分改变，水泥环的孔隙也增大，水泥环的抗压能力减弱，使水泥环不再能支持外部压力和封隔地层流体，起不到固井的目的。
如果水泥环具有很好的抗H2S腐蚀能力，则水泥环有阻挡作用，可以阻挡H2S对套管的腐蚀。
H 2S易溶于水，溶解的H2S很快电离。
氢离子是强去极化剂，它在钢铁表面夺取电子后还原成氢原子，这一过程称为阴极反应。
失去电子的铁与硫离子反应生成硫化铁，这一过程称为阳极反应，铁作为阳极加速溶解反应而导致腐蚀。
上述电化学反应常表示为：阳极反应：Fe→Fe2+ + 2e-阴极反应：2H+ + 2e- →2H阳极产物：Fe2++ S2－→FeS总反应为：Fe＋H2S(+H2O）→FeS+ 2H+腐蚀产物主要有腐蚀产物主要有Fe9S8、Fe3S4、FeS2和FeS，生成何种腐蚀产物取决于pH值、H2S的浓度等参数。
当H2S浓度较低时，能够生成致密的FeS，该膜较致密，能够阻止铁离子通过，可显著降低金属的腐蚀速率，甚至可使金属达到近钝化状态；但如果浓度很高，则生成黑色疏松分层状或粉末状的硫化铁膜，该膜不但不能阻止铁离子通过，反而与钢铁形成宏观原电池，加速金属腐蚀。
1.3 H2S腐蚀类型碳钢在 250℃以下的无水硫化氢中基本上不腐蚀，但有水共存时则对金属产生明显的腐蚀；在含有湿 H2S 的介质作用下，油井管极易产生氢损伤。
氢损伤主要有两种形式，即：氢致开裂（HIC）和应力腐蚀开裂（SSC）。
研究硫化氢条件下的氢致开裂和应力腐蚀，主要是研究硫化氢条件下氢与油井管的作用。
氢和油井管的相互作用是从氢进入油井管部开始的，以氢在油气钢中的位置、状态及数量不同而显示出不同的结果。
通常氢不能以分子形式进入钢管部，而是通过在钢管表面上的物理吸附、化学吸附、溶解和扩散等一系列过程才进入钢管部的一定位置。
1）氢鼓泡（HB）阴极反应出来的氢原子向钢材中渗透、扩散进入钢材部并在非金属夹杂物处集聚并形成氢分子。
随着氢分子数量的不断增加，形成巨大压导致周围组织屈服，形成表面层下的平面孔穴，引起界面开裂。
2）氢致开裂（HIC）当氢的压力在已经发生氢鼓泡区域继续增高时，由于氢的可迁移、游离性，鼓泡裂纹由于剪切作用而趋向于相互连接，形成有阶梯状特征的氢致开裂。
硫化物应力腐蚀开裂在含H2S的水溶液中，由于电化学的作用在阴极反应生成的原子态氢向钢的表面渗透并侵入钢的部，氢原子在亲和力作用下结合生成氢分子，使得材料韧性下降，脆性增强，这样钢材在外加拉应力或残余应力下产生裂纹，发生主要出现在高强度钢或焊缝上。
3）应力导向氢致开裂（SOHIC）由于是在应力的引导下，使得在夹杂物和缺陷处因氢聚集而形成的一排排的小裂纹沿着垂直于应力的方向发展，即向设备的壁厚方向发展。
4）硫化应力腐蚀开裂(SSCC)钢管在恒定拉应力和硫化氢等腐蚀介质的共同作用下产生的开裂，称为硫化应力腐蚀开裂(SSCC)。
随着深度的增加，油气井中由微生物产出的硫化氢也增多，浓度增大，因为压力也增大，硫化氢腐蚀也越严重。
在腐蚀引起的破坏中，应力腐蚀开裂造成的破坏最大，所占比例也最大。
1.4 H2S腐蚀影响因素1.4.1 H2S浓度随着H2S浓度的增加，硫化物破裂的临界应力降低；较高的硫化氢浓度或分压，会产生较大的均匀腐蚀速率。
众多研究表明：含量较低和较高时，钢的腐蚀速率均较低；随着H2S含量的增加，钢呈现出明显的局部腐蚀特征，同时腐蚀倾向与腐蚀形态间也表现出一定的相关性。
H2S浓度对腐蚀产物FeS膜也有影响。
有研究资料表明质量浓度为 2.0mg/L时，腐蚀产物为FeS2和FeS；H2S质量浓度为2.0-20mg/L时，腐蚀产物除FeS2和FeS外，还有少量的S生成。
质量浓度为20-200mg/L时，腐蚀产物中 S的含量最高。
上述腐蚀产物中，Fe9S8的保护性能最差。
1.4.2 介质的PH值H2S水溶液的pH值为６是一个临界值。
当pH值小于６时，硫化物应力腐蚀严重，钢的腐蚀速率高；溶液呈中性时，硫化物应力腐蚀敏感性显著下降，均匀腐蚀速率最低；溶液呈碱性时，腐蚀速率比中性高，但很少发生硫化物应力腐蚀破坏。
很多专家认为pH值直接影响H2CO3在水溶液中的存在形式，也有人认为pH值影响腐蚀速率存在着不同的机理。
1.4.3 介质的温度温度升高，均匀腐蚀速率升高，HB、HIC和 SOHIC的敏感性也增加，但SSCC 的敏感性下降。
SSCC发生在常温下的几率最大，而在65℃以上则较少发生。
有学者认为：无水H2S在250℃以下腐蚀性较弱；在室温下的湿H2S气体中，钢铁表面生成的是无保护性的Fe9S8。
在100℃含水蒸气的H2S，生成的也是无保护性的S和少量FeS。
在饱和水溶液中，碳钢在50℃下生成的是无保护性的 Fe9S 8和FeS，当温度升高到100℃~150℃时，生成的是保护性较好的 FeS2。
一方面，温度升高使H2S气体在水中的溶解度下降的同时，又使腐蚀速度加快，就会出现一个敏感性最大的温度。