Contribution à l'étude des phénomènes de corrosion-dépôts et de leur inhibition dans les tubages en acier au carbone des puits géothermiques

par Mohamed Amalhay

Thèse de doctorat en Spectrométries et physicochimie structurale

Sous la direction de Eliette Moya.


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  • Résumé

    Le comportement electrochimique a la corrosion de l'acier au carbone api k55 dans le fluide geothermal a ete etudie en presence et en l'absence de differents inhibiteurs a base d'amines, potentiellement adaptes aux problemes de corrosion-depot dans les installations geothermiques exploitant l'aquifere du dogger du bassin parisien. La conjugaison des travaux effectues au laboratoire et sur sites, sous differentes conditions physico-chimiques et d'exploitation, nous ont permis de comprendre l'action des differents parametres reconnus comme determinants dans les processus de corrosion tels que, la concentration en sulfure d'hydrogene et en ions chlorures, le debit d'exploitation et les depots de sulfures de fer. Le sulfure d'hydrogene active les reactions anodiques et cathodiques dans le domaine de concentration explore (0-100 mg/l), l'augmentation de sa concentration reduit l'efficacite des inhibiteurs organiques de corrosion. Les ions chlorures augmentent l'agressivite du fluide dans les milieux faiblement agites et reduisent l'efficacite des inhibiteurs a base d'ammonium quaternaires. L'augmentation du debit reduit la vitesse de corrosion ainsi que l'epaisseur des depots de corrosion. Les depots de corrosion sont majoritairement constitues de sulfures de fer et se presentent sous forme de deux couches distinctes: la premiere, mince, du cote metal est formee d'hydroxydes et d'hydroxychlorures de fer et la seconde externe plus epaisse et constituee majoritairement de sulfures de fer. Ces depots, poreux et plus nobles que le fer, ne sont pas protecteurs et peuvent participer a l'activation de la corrosion par transfert des sites cathodiques sur leur surface. La cinetique de corrosion de l'acier au carbone dans ce milieu est sous controle mixte, transfert diffusion. Les inhibiteurs de corrosion testes presentent une efficacite satisfaisante. L'amine grasse est l'inhibiteur le plus adapte, puisque son efficacite n'est alteree ni par la presence des depots, ni par un milieu stagnant ou agite, sa forte vitesse d'adsorption ainsi que son faible caractere anodique diminuent le risque de corrosion par piqures. Pour l'investigation de formulations inhibitrices, deux series de tests electrochimiques sont proposees. Elles permettent de definir les conditions optimales de l'utilisation de l'acier au carbone (et de tout autre materiau metallique) dans un milieu corrosif donne et le choix de l'inhibiteur adapte

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Informations

  • Détails : 209 f
  • Annexes : 197 REF.

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