谷林，周定照，陈欢，何松，冯桓榰，张智，邢希金

（1.中海油研究总院有限责任公司，北京 100028；2.西南石油大学，成都 610500）

渤海某油田具有高温（135 ℃）、高压（储层压力 35 MPa）、高矿化度（总矿化度在 12 300~14 200 mg/L 范围内）特征，复杂、恶劣的井下腐蚀环境使井下管柱面临严重的腐蚀问题，严重影响油田的正常生产和经济效益。该油田采用注含氧气体开发，采用含氧气体驱油有助于保持或提高油藏压力，且原油发生低温氧化生成CO2，产生烟道气驱效应、原油溶胀效应、降黏度效应[1-2]。低温氧化反应生热，产生热膨胀、热降黏效应及轻质组分的抽提作用[3-4]。

由于腐蚀介质中有氧气介入，较仅存CO2和H2S的工况相比，腐蚀情况更为复杂[5]，在氧含量非常低的条件下（<1 mg/L）就能引起金属严重腐蚀[6-7]。化学反应的控制因素在于金属表面钝化膜质量以及介质中溶解氧含量[8]。据前期室内实验和数值模拟结果，若含氧气体较早突破，生产井含有较高浓度CO2和未参与氧化的O2，存在CO2与O2共存腐蚀问题[9]，O2对CO2腐蚀起到显著催化作用[10-11]。目前大多研究针对注气井O2腐蚀和生产井CO2腐蚀，忽略了生产井中O2的腐蚀影响因素。国内外针对含氧腐蚀及防护的研究尚处于基础阶段，关于氧腐蚀的预测方法和防腐尚未见文献报道，对O2腐蚀和CO2/O2共存的腐蚀机理及腐蚀规律未形成完善的理论体系。

从20 世纪80 年代末期开始，国内的钢材生产企业宝钢、天钢以及阿根廷、日本等国家相继开始研究低合金钢，特别是低含Cr 钢，其成本比碳钢稍高，但防腐蚀性能大大优于普通碳钢[12]。文中针对注含氧气体开发井筒管材腐蚀与防护问题，系统性开展3Cr管材在生产井动态腐蚀实验研究，明确注含氧气体开发井筒全寿命周期管材腐蚀速率大小，为全寿命周期防腐材质选择及防腐措施提供数据支撑和参考。

1 试验方案

针对3Cr 材质腐蚀实验结果，全面分析管材腐蚀特性及其腐蚀影响因素，结合实验室自主研发的高温高压釜（压力为150 MPa、温度为250 ℃、容积为5 L）实验评价结果，明确3Cr 材质腐蚀速率随时间的变化规律，找出管材是否满足服役要求，综合分析井筒温度、压力、氧气含量、液相介质及其矿化度等影响因素下管材的适应性。……