定邊油田注水區(qū)CO2 /O2對J55 油管鋼腐蝕行為的影響研究

李 楠，袁 青，白耀文，尹志福，羅 瑩，高小燕，張雁婷

(1.延長油田股份有限公司定邊采油廠，陜西 榆林 719000；2.西安文理學院陜西省表面工程與再制造重點實驗室，陜西 西安 710065)

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近年來，隨著油井開采深度的加大，油井環(huán)境含有的CO2、H2S、Cl-等腐蝕性成分的濃度增大，地層水的腐蝕性變得更加惡劣，大大加大了油管腐蝕甚至穿孔、斷裂的風險，給油田生產(chǎn)帶來了困難[1，2]。目前，注水、CO2驅(qū)油、空氣泡沫驅(qū)油等技術的大量應用，盡管大幅提高了采收率，但同時也造成腐蝕事故頻發(fā)。例如，油田采用空氣泡沫驅(qū)油或注水技術時，會將大量O2帶進注入井中，加速腐蝕進程[3，4]。實際生產(chǎn)中，由于井底和井口存在溫度差異，井底和井口管材的腐蝕速率不同，進而增加了油井管材的服役管控成本[5]。

王月等[6]研究發(fā)現(xiàn)，引發(fā)CO2腐蝕的影響因素主要包括CO2分壓、溫度、液體流動速度、環(huán)境中的礦物質(zhì)含量。葛睿等[7]研究了N80 油管鋼在模擬油田CO2環(huán)境中的腐蝕行為，結(jié)果表明隨著溫度的升高，腐蝕速率呈先增大后減小的趨勢，腐蝕速率在90 ℃時達到最大值。王虎等[8]對高溫高壓條件下CO2腐蝕產(chǎn)物膜生長的原位電化學研究結(jié)果表明，在高含Ca2+及HCO3-的介質(zhì)中，F(xiàn)eCO3和CaCO3競爭沉積，溫度對腐蝕產(chǎn)物膜和結(jié)垢膜2 種膜的生長影響較大。代龍威[9]對X70管材CO2腐蝕機理進行探究，結(jié)果表明天然氣流速為6 m/s 以下時，隨著流速的增加，腐蝕速率加快；另外，流速越高，腐蝕速率的增加越快，且隨著流速的增加，腐蝕行為將從均勻腐蝕轉(zhuǎn)化為局部腐蝕。……