松辽盆地北部深层气井CO2腐蚀预测方法

松辽盆地北部深层气井井深、温度高、压力高。天然气中含有CO2,地层水矿化度高,井液中含有一定量的Cl^-,井下管柱腐蚀为CO2和水引起的电化学腐蚀。随着温度的升高,腐蚀速率先增大后减小,80℃时腐蚀速率达到最大值;降低溶液pH值、增加溶液中的Cl^-浓度、提高CO2分压以及介质的流速,均加剧了油管腐蚀;通过灰色关联量化计算影响CO2腐蚀因素关联度,温度、CO2分压、Cl^-浓度、pH值和流速是影响CO2腐蚀的主要因素;根据DWM腐蚀预测模型的函数关系,利用现场腐蚀监测和实验数据计算相应的系数,建立了适合松辽盆地北部深层气井的CO2腐蚀速率预测模型。     

基于神经网络的高含硫气田L360钢腐蚀速率预测

高含硫气田地面集输系统广泛使用L360钢,由于腐蚀因素的多样性及协同效应,其腐蚀速率预测一直是个难题。文章介绍了不同腐蚀因素对L360钢腐蚀速率的影响。随着H2S和CO2压力的增高,腐蚀速率先降后升,在H2S和CO2压力为1.00和0.67 MPa时达到最小值;随Cl-质量浓度的升高,腐蚀速率增大,但当Cl-质量浓度高于40 g/L后,腐蚀速率反而降低;随着温度的升高,腐蚀速率增大,当温度超过70℃后,腐蚀速率反而降低。建立了三层结构BP神经网络模型,输入层有6个神经元,分别代表H2S,CO2分压、Cl-质量浓度、温度、流速和沉积硫6种腐蚀影响因素,隐层神经元数目为8个,输出层神经元数目为1个,代表腐蚀速率。结果表明,L360钢在试验水中的平均腐蚀速率的预测最大误差在15.9%以内,可以满足工程应用要求。     

温度和压力对N80钢CO2/H2S腐蚀速率的影响

采用高温高压釜，辅以失重法，对不同温度和不同CO2、H2S分压下N80钢的CO2／H2S腐蚀速率进行了研究。结果表明，在试验温度和压力范围内。随着温度的升高．腐蚀速率先增后降．且在90℃时达到最大；随着CO2分压的升高，腐蚀速率单调增加；随着H2S分压的升高．腐蚀速率先增后降，且在H2S分压为0．02MPa时达到最大值。     

烟道气驱油过程中N80钢的腐蚀规律实验研究

随着注烟道气驱油技术应用的增多,烟道气对油井管柱的腐蚀问题日益突出。利用烟道气腐蚀测试装置模拟高温高压条件进行N80钢腐蚀实验,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱分析仪,分析腐蚀产物的成分和微观形貌,并研究温度、压力、流速、O_2和SO_2含量等对N80钢腐蚀速率的影响。结果表明:在模拟高温高压烟道气动态腐蚀环境下,随着时间的延长,腐蚀速率快速下降,72 h后趋于平缓;N80钢腐蚀产物成分主要为FeCO_3,Fe_3O_4和Fe_2O_3,腐蚀产物覆盖不完整,形态呈环形,排列无序。温度小于60℃时随着温度升高腐蚀速率变大,60℃时达到最大值,随后开始减小;压力增大,溶液中的碳酸浓度升高,腐蚀速率增大;流速和O_2体积分数增加,腐蚀速率增加;随着SO_2含量的增加,腐蚀速率呈先下降后增大的趋势。     

13Cr不锈钢的CO2腐蚀行为研究

试验研究了在模拟现场环境下,13Cr不锈钢中1Cr13、2Cr13、HP13Cr在高温高压下的CO2腐蚀行为.结果表明,3种材料平均腐蚀速率的对比结果为2Cr13＞1Cr13＞HP13Cr.当温度为150℃时,3种材料的平均腐蚀速率达到最大.CO2分压和流速增大,材料的平均腐蚀速率随之增大.当Cl-浓度为10×10-6～10 000×10-6时,平均腐蚀速率随着Cl-浓度的增大而增大,当Cl-浓度超过10 000×10-6后,平均腐蚀速率随着Cl-浓度的增大而稍有下降.     

13Cr不锈钢的CO_2腐蚀行为研究

试验研究了在模拟现场环境下 ,13Cr不锈钢中 1Cr13、2Cr13、HP13Cr在高温高压下的CO2 腐蚀行为。结果表明 ,3种材料平均腐蚀速率的对比结果为 2Cr13>1Cr13>HP13Cr。当温度为 15 0℃时 ,3种材料的平均腐蚀速率达到最大。CO2 分压和流速增大 ,材料的平均腐蚀速率随之增大。当Cl-浓度为 10× 10 -6～ 10 0 0 0× 10 -6时 ,平均腐蚀速率随着Cl-浓度的增大而增大 ,当Cl-浓度超过 10 0 0 0× 10 -6后 ,平均腐蚀速率随着Cl-浓度的增大而稍有下降。     

N80油管钢在模拟油田CO2环境中的腐蚀行为

为了研究模拟CO2环境中温度和CO2分压对N80钢腐蚀行为的影响,采用失重法和扫描电子显微镜分析了试样的腐蚀速率、腐蚀形态和腐蚀产物膜形貌。结果表明,随着温度的升高,N80钢的腐蚀速率呈先增大后减小的趋势,90 ℃时达到最大值;温度较低时,试样表面附着的腐蚀产物较少,以均匀腐蚀为主;温度升高,腐蚀产物膜增厚,疏松、不均匀,发生明显的局部腐蚀;温度较高时,腐蚀产物膜致密、稳定,又转变为均匀腐蚀。随着CO2分压的升高,N80钢的腐蚀速率逐渐增大,腐蚀产物膜较厚且不完整,局部腐蚀严重。     

H2S/CO2分压和Cl-浓度对L360QCS腐蚀行为的影响研究

通过高温高压反应釜模拟普光气田集输环境,研究H2 S/CO2分压、Cl浓度对普光气田用集输管线钢L360QCS腐蚀行为的影响.采用失重法计算腐蚀速率,四点弯曲法进行应力腐蚀试验,宏观形貌观察和扫描电镜( SEM)微观观察及能谱(EDS)分析进行综合研究.在H2S/CO2分压比固定的情况下,随着H2S压力升高腐蚀速率呈现先降后升.压力较低时,L360QCS应力腐蚀试样表面均出现不同程度的氢鼓泡,当压力升高时,氢鼓泡很少或者消失.腐蚀速率随着Cl-浓度的升高而增加,达到临界值后,腐蚀速率随着Cl-浓度的增加而降低;在低浓度条件下,Cl-浓度的增加会促进点蚀的发生,进而诱发裂纹的产生;而当Cl-浓度增加到临界值时,抑制点蚀的生成,从而使材料的应力腐蚀开裂敏感性降低.     

多相流动下温度、氯离子浓度及CO_2分压对X60钢腐蚀的影响

利用自制高低起伏管路模拟腐蚀实验装置,研究了在起伏管路多相流冲刷作用下,不同温度、氯离子浓度和CO_2分压对X 60管线钢的腐蚀速率、腐蚀形态以及腐蚀产物膜形貌的影响。结果表明:随着温度的增加,试样腐蚀速率呈先逐渐增大后逐渐减小趋势,在65℃左右出现峰值;较低温度时,试样表面局部覆盖少量腐蚀产物膜,冲蚀协同作用造成试样表面产生严重的点蚀、沟槽状腐蚀等;温度较高时试样表面产物膜覆盖增多增厚,其对基体的保护作用越来越强,腐蚀速率降低,局部腐蚀特征不明显。随着氯离子浓度的增大,试样腐蚀速率呈先增大后下降又逐渐上升趋势;浓度较低时,多相流动冲刷剪切力造成表层剥离,加剧材料质量损失;浓度较高时,表面产物膜厚且疏松,产生了点蚀或坑蚀等。随着CO_2分压的增加,试样腐蚀速率呈先逐渐增大后减小的趋势;较小分压下基本上形不成产物膜;中等分压下生成的产物膜致密性和厚度增大,但是与基体的结合力较小,产物膜的破坏脱落严重,腐蚀速率较大;较大分压下生成的产物膜较厚且致密,对基体的保护性增强,腐蚀速率较低。     

模拟油田CO_2/H_2S环境下3Cr和P110钢的腐蚀行为研究

通过模拟塔里木油田现场环境,利用高温高压试验设备,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)技术,辅以失重法,研究了油套管3Cr(API 5CT LS0钢级)和P110钢在H2S分压为0.5 MPa时不同CO2分压下的腐蚀速率和腐蚀形态,并对试样表面腐蚀产物的成分进行了分析.试验结果表明,随着CO2分压的增大,3Cr钢平均腐蚀速率也随之变大,而P110钢呈现先增大后减小的趋势,且3Cr钢的腐蚀产物膜中出现了Cr的富集现象.探讨了在CO2/H2S环境下Cl-及Cr元素对P110和3Cr钢腐蚀的影响.     

高光泽云母钛珠光颜料的制备

对高光泽云母钛珠光颜料的制备工艺进行了研究,认为在反应体系中能否形成合适的晶种是制备高光泽云母钛珠光颜料的关键。     

高温高压下N80的CO2腐蚀

采用高温高压动态腐蚀模拟试验，研究了普通N80钢在井下腐蚀环境中的腐蚀状态。使用扫描电镜研究了腐蚀产物的结构特性。结果表明，在高温环境下，CO2分压越高，N80钢的腐蚀越严重。在流体速度为2．52m／s的情况下，温度为100℃、CO2分压为0．03MPa时。发生的局部腐蚀主要为点蚀，试样表面未能形成保护性腐蚀产物膜；温度为110℃、CO2分压为1．488MPa时，材料表面极易形成腐蚀产物膜，但腐蚀产物膜局部有缺陷，在流体湍动剪应力作用下．局部腐蚀主要为台面状侵蚀。     

高温高盐油藏聚合物微球-CO2复合驱的适应性

高温高盐非均质油藏调剖困难,高含水期无效水循环严重。本文以二乙烯苯、丙烯酰胺为单体,采用乳液聚合方法通过调整脱水山梨醇油酸脂的量制备了粒径为2.89数57.05μm的聚(二乙烯苯-丙烯酰胺)耐温耐盐微球。考察了合成聚合物微球的表面形貌、热稳定性、在水中的分散性、膨胀性及长期热稳定性,并进行了注入封堵性实验和驱替实验。研究结果表明:聚(二乙烯苯-丙烯酰胺)微球的耐温可达370℃,在2.69×10~5mg/L矿化度水中具有良好的分散性能,90℃下粒径为10.81μm的聚合物微球24 h后膨胀率为12.85%,且具有长期热稳定性。在高温高盐环境下,粒径为10.81μm的聚合物微球在渗透率1700×10~(-3)μm~2的岩心中有良好的注入性和封堵性;水驱后,微球调剖+CO_2驱的注入方式能更高效发挥微球的"调"和CO_2"驱"的作用,驱油效果优于直接CO_2驱和微球调剖+水驱,可以在高含水期提高原油采收率22.65%,高温高盐非均质油藏高含水期有必要进行"聚合物微球调剖+CO_2驱"复合作业来提高采收率。图22表2参29     

高温高矿化度油藏 CO2 泡沫调堵实验

CO₂ 泡沫调堵是一种选择性化学调剖堵水方法, 其应用技术的关键在于发泡剂的选择。针对油藏高温、高矿化度特殊环境,综合考虑了影响发泡剂性能的关键因素,并以此为基础筛选出了具有良好抗盐、耐温性能及 pH 值稳定性的表面活性剂 YFP-2 作为发泡剂。借助岩心驱替流动实验,进一步研究了该发泡剂在模拟油藏环境下所产生的泡沫对驱替岩心的封堵作用。封堵实验结果表明,该泡沫体系具有较强的流动阻力保持性能,且对驱替剂的流动具有一定的转向作用。     

高温高压氢腐蚀研究回顾与展望(二)

综述了高温高压氢腐蚀的工业背景与研究发展历史，对高温高压氢腐蚀的评定方法和实验方法进行了概括，给出了高温高压氢腐蚀的热力学和动力学研究体系，讨论了氢蚀检测技术和有关焊接部位氢蚀研究的进展。     

N80钢在高温高压下的抗CO2腐蚀性能

针对N80钢的CO2腐蚀性能,模拟大庆油田井下的腐蚀环境,通过高温高压釜进行了N80钢的腐蚀实验,采用SEM、EDS和XPS测试手段分析研究所获得的CO2腐蚀产物膜的形貌和化学组成。结果表明,N80钢的气相腐蚀过程与液相腐蚀过程相似,但腐蚀速率小于液相,气相中N80钢为中度腐蚀;N80钢在85℃时为局部腐蚀,110℃有轻微的局部腐蚀,而170℃时为均匀腐蚀;在CO2腐蚀介质中,N80钢表面形成了腐蚀膜层,85℃时为单层,110℃和170℃时则为双层结构;N80钢的腐蚀膜主要是由晶态FeCO3构成的,还夹杂着少量Fe的氧化物、碳化物和单质Fe等。     

高温高矿化度CO2泡沫性能实验研究

在高温、高矿化度条件下,通过测试起泡剂浓度、温度、矿化度和压力对CO₂泡沫性能的影响,筛选出了耐温、耐盐性能良好的表面活性剂作为起泡剂,并通过动态驱替实验,考察了起泡剂在高温、高矿化度条件下的CO₂泡沫的流度控制和封堵能力。实验结果表明,HLB值在14¹6之间的两性和非离子表面活性剂复配的起泡剂泡沫稳定性较好;高压下（15MPa）所产生CO₂泡沫更为稳定,在100℃下驱替实验所测得最大阻力因子达130,表现出良好的封堵和流度控制性能。泡沫仪测试和驱替实验结果对比表明,泡沫半衰期对阻力因子的影响更为敏感,是衡量泡沫稳定性和封堵能力的主要因素。表4图5参11     

EME2高模量沥青混合料设计

高模量沥青越来越多地应用到高陡坡、重载等路段.我国与法国高模量配合比设计方法和指标评价体系存在很大的差异.结合阿尔及利亚东西高速公路的具体实例,对法国的高模量沥青混凝土目标配合比的设计方法进行了详细的介绍,为类似工程提供参考和依据.     

KY-2型高密度压井液助剂的研制与应用

高密度压井液助剂KY－2是一种阳离子型聚电解质，由脂肪胺，甲醛，二甲胺，盐酸等在催化剂作用下合成，可与各种高密度压井液基液（密度1．10－1．50g/cm^3的卤水，CaCl2水溶液和CaCl2 ZnCl2水溶液）配伍。在密度1．40g/cm^3的CaCl2水溶液中加入30g/LKY-2,在25－95℃的不同温度下测定了所配压井液的漏斗粘度，常压和中压滤失量，表面张力，岩心伤害后恢复率及常温抗剪切性，均符合要求，该压井液滤失量较低；耐温性和抗剪切性好；岩心被伤害后的渗透率恢复率随温度升高而增大，25℃时为99．2％，95％时为105％，表面张力随温度升高而降低，这有利于压井液的返排，1993年以来在辽河，大港，胜利等油井使用加入KY－2的压井液进行修井作业超过1000井次，压井作业的一次成功，压进液返排迅速，修井作业成功率100％。     

高温高压下CO2泡沫压裂液摩阻计算研究

进行了CO2泡沫压裂液的室内配制、流变性测定以及摩阻计算方法研究。通过室内试验,观测了CO2泡沫压裂液的形成、动态变化和泡沫结构,测定了CO2泡沫压裂液在高温高压（35-110℃、20-50 MPa）条件下的视粘度变化。结果表明,CO2泡沫压裂液属于屈服假塑性非牛顿流体,其流变参数（n、K）随温度、压力、泡沫质量、配方等变化,为多元复合函数。为了便于求解,假设配方、温度、压力等主要影响泡沫质量,而流变参数（n、K）仅是泡沫质量的一元函数。在井筒中,泡沫压裂液物性随温度和压力（均为井深的函数）而变化,反过来泡沫压裂液的物性又影响井筒内流体温度和压力分布,是一个耦合的非线性问题。提出了一种计算摩阻压降的简化方法,将整个井筒分为若干计算段,每一段内将复杂的耦合关系简化为3个计算过程：1）由温度、压力和排量计算泡沫质量;2）由泡沫质量计算流变参数;3）由流变参数计算摩阻。计算结果与井筒内CO2泡沫压裂液摩阻压降实测结果符合较好,误差在合理范围内,可以在工程中应用。