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第 29卷第 2期西南石油大学学报 Vol. 29 No. 2
2007年 4月 Journal of Southwest Petroleum University Ap r 2007
文章编号: 1000 - 2634 (2007) 02 - 0110 - 04
S135钢在含 CO2 聚合物钻井液中腐蚀研究
万里平 1, 2 , 孟英峰 2 , 杨龙 1 , 王锦江 3
(1. 中国石油天然气集团公司管材研究所博士后科研工作站,陕西西安 710065; 2.“油气藏地质及
3 开发工程”国家重点实验室· 西南石油大学,四川成都 610500; 3. 西安市天然气总公司用户工程部,西安 710068)
摘要: 利用高温高压反应釜研究油田常用的四种 S135钢在含 CO2 聚合物钻井液中腐蚀行为。结果表明,平均腐蚀速
率随温度或 CO2 分压增大而先增大然后降低;随流速增大而升高。S135钢在动态液相中的平均腐蚀速率远大于动态
气相,无论在液相还是气相 S135钢平均腐蚀严重情况依次为 S135 (A) > S135 (B) > S135 (C) > S135 (D ) 。该实验条
件下(温度为 100℃, CO2 分压为 3MPa,流速为 2 m / s,腐蚀时间为 96 h) , S135钢气相局部腐蚀比较轻微,其点蚀系数
介于 1. 12~1. 49,液相局部腐蚀比较严重,其点蚀系数介于 1. 40~5. 22。用聚合物钻井液钻遇高含 CO2 气层时,建议
采用 S135 (D)钻杆,最好不用 S135 (A)或 S135 (B)钻杆。
关键词: S135钢; CO2 腐蚀; 聚合物钻井液; 均匀腐蚀; 局部腐蚀; 钻杆
中图分类号: TE892. 06 文献标识码: A
聚合物钻井液具有携砂能力强、流变性好及抗别来自上海宝钢、日本 NKK、美国的 Grant T. F W
可溶性盐的特点,能满足安全、快速钻进的需要而得和德国 Mannesmann,从管体材料上取样,用直读光
到广泛应用。关于聚合物钻井液对油井管腐蚀性研谱仪和红外碳硫分析仪分别进行化学成分分析,结
究较多集中于研究其在盐水环境中的腐蚀和腐蚀疲果见表 1。试样加工成外径 72 mm的 1 /6圆弧片。
劳行为,而对于聚合物钻井液在钻遇高含 CO2 气层试验前将试样表面分别用 200#、400#、600#、800#砂
时的腐蚀问题却未见报道,而这一问题在国内部分纸逐级打磨,用无水乙醇清洗除油,清水冲洗后用丙
油田现已存在[ 1 - 3 ] 。以油田常用的四种 S135钻杆酮擦洗干净,干燥后用 FR 300MKⅡ型电子天平称
钢为研究对象,通过室内实验找出腐蚀最易发生的重。腐蚀介质采用某油田现场钻井用的聚合物低固
温度和 CO2 分压等条件、挑选出耐蚀性能较好的材相钻井液, 其组成为: 淡水+ 4%膨润土+ 0. 1%
料,目的在于为油田选材和确定腐蚀严重区段提供 KPAM (聚丙烯酸钾) + 0. 1% FA367 (两性离子包被
参考。剂) + 0. 8% CPF (聚合物降滤失剂) + 0. 3%Na2 CO3
+ 1. 5% FK 10 (防卡润滑剂) +