麻 涛，杨晓鹏，冯存栋，陆 昊，朱雅婷，李晓云

中国石油管道局工程有限公司国际事业部，河北 廊坊

1.引言

CO2注入井底可以降低原油黏度及油水界面张力、提高地层渗透率、改善油水流度比，从而提高原油采收率[1][2]，尤其对稠油油藏、低渗油藏、高含水油藏以及深层油藏具有良好的应用效果[3][4][5]。由于注入CO2中含有少量水分，试验过程中发现注CO2井筒的腐蚀现象严重，不同井深的腐蚀状况也有所不同。因此，研究沿井筒的CO2腐蚀规律，采取相应防腐措施，对延长设备寿命、降低生产成本、提高油田开发经济性具有重要意义。

2.井筒流动传热模型

2.1.井筒物理模型

注CO2井筒由油管、套管和水泥环依次嵌套构成，建立井筒中温度场、压力场计算模型。考虑井筒中流动传热的复杂性，做如下假设：① CO2的注入速率、压力保持不变；② CO2在井筒内流动为一维流动，同一截面温度、压力相同；③ 从油管到水泥环外缘间的热量传递为稳态传热，水泥环外缘到地层

间为不稳定传热且不考虑沿井深方向的传热；④ 忽略地层导热系数以及地层温度梯度沿井深方向的变化；⑤ 忽略CO2相态变化，恒为气态。

2.2.井筒传热模型

井筒传热过程分为内管中心距水泥环外缘的稳态传热和水泥环外缘至地层的非稳态导热。

1)油管中心距水泥环外缘的稳态传热

稳定传热关系式如下：

式中：Ts为CO2流体温度，K；Th为水泥环外缘温度，K；R为总传热热阻，m·K/W；dz为单位井筒长度，m；dQ为单位长度dz上的热损失，W。

若以内管外半径r为基准，热阻R关系式如下：