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大庆油田Y注CO2试验区防腐工艺技术研究与应用

2021-10-23陈涛

全面腐蚀控制 2021年9期

陈 涛

(大庆油田有限责任公司第五采油厂,黑龙江 大庆 163514)

1 Y注CO2试验区基本概况

为探索特低渗透致密油层有效动用技术,2002年在Y区块开展了“1注5采”CO2驱油先导性试验,2008年,在前期试验取得初步效果的基础上,进一步扩大试验规模。投产14口注入井,25口采油井。目前试验区共有试验井45口,其中注入井15口,采出井30口。

CO2气体属酸性气体,对井下油管、套管及井下工具有较强的腐蚀作用。随着开发时间的延长,油井生产过程中的CO2腐蚀问题日益突出。这不仅严重影响到油井的产量,还会造成各种安全事故,妨碍油井正常生产。

2 CO2防腐工艺研究及现场试验

2.1 室内试验

(1)分析测试Y区块地层在不同深度位置的压力、温度、介质成分、pH值和介质流速。通过现场测试及理论计算,井口压力12MPa左右,井底压力最高30MPa;井口至井底温度5℃~90℃;

(2)室内模拟井下条件,对不同材质试件进行腐蚀性能测试:将N80钢、纳米、镀镍磷处理、渗氮处理、渗铝处理、等各种防腐材料进行室内实验,进行腐蚀程度分析[1];

可以看出,纳米、氮化、N80、J55在此温度条件下,随着压力的升高腐蚀速率逐渐升高。N80腐蚀速率最大,镍磷镀在金属材料中,腐蚀速率相对比较低。

(3)利用电镜对腐蚀产物和腐蚀后材料进行晶格、晶形分析。电镜法对腐蚀材质表面的照片可以看出:不同材质的表面凹凸程度不同,可以得到腐蚀速率大小排序为:N80>J55>氮化>镍磷镀;

(4)通过电化学实验对材料腐蚀过程的电化学(极化曲线)行为进行分析描述,提出合理准确的腐蚀机理[2];……

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