油管钢在模拟超临界CO2中耐蚀特性的研究

目的研究普通碳钢P110、3Cr、普通马氏体不锈钢13Cr和超级马氏体不锈钢HP2-13Cr钢在某油井超临界CO_2环境中的耐蚀特性。方法模拟该高温高压高含CO_2且含Cl–油井的腐蚀环境,采用高温高压反应釜对上述四种油管钢进行挂片实验,借助高精度天平、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线能谱(EDS)从平均腐蚀速率、清理腐蚀产物后试样的表观特征、腐蚀产物的表面形貌和化学成分及腐蚀机制方面分析其抗均匀腐蚀与抗点蚀特性。结果在CO_2分压达12 MPa,110℃,Cl–质量浓度为16 542 mg/L的典型环境,P110,3Cr油管钢的平均腐蚀速率分别为5.625,2.992 mm/a;13Cr为0.155 mm/a,有点蚀发生,HP2-13Cr则为0.003 mm/a,且为均匀腐蚀,HP2-13Cr能满足模拟腐蚀环境的使用要求。结论在上述超临界CO_2环境,碳钢P110与3Cr在基体表面不存在Cr的富集,耐蚀性差;马氏体不锈钢13Cr和超级马氏体不锈钢HP2-13Cr因基体表面能生成致密的钝化膜,则表现出相对优良的耐蚀性,但两者的合金元素Ni,Mo含量不同,造成了对两者抗均匀腐蚀与抗点蚀性能的显著差异。     

钻头地层适应性评价及选型理论研究

钻头类型的选择对提高钻井速度、降低钻井成本有重要的意义。在总结国内外选型方法的基础上,分析了目前普遍采用的基于邻井测井数据计算岩石力学性质并指导钻头选型的理论方法和软件。阐述了2类选型方法的理论模型:①根据测井资料解释岩石力学性质,基于钻头的地层适应性关系,采用规则约束建立专家系统,进行钻头特征及型号推荐;②基于钻头使用数据建立仿真模型,利用仿真虚拟钻进对不同钻头的钻井成本进行对比并选型。在比较国外目前较为成熟的3种选型软件的基础上,指出国内进行钻头选型研究的必要性,并提出适用的选型理论及软件实现方法。     

3Cr钢和13Cr钢在高矿化度CO2环境中的腐蚀行为

为了预测油井管钢在高矿化度、含CO2的储层环境中可能发生的腐蚀,为该储层推荐在开发周期内安全经济的材质,采用高温高压反应釜研究了3Cr钢和13Cr钢在模拟储层环境中的腐蚀行为,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线能谱(EDS)分析了3Cr钢和13Cr钢的腐蚀产物膜特征.从腐蚀速率、清理腐蚀产物后试样的表观特征、腐蚀产物的表面形貌、横截面腐蚀试样形貌和腐蚀产物化学成分方面探讨了3Cr钢和13Cr钢在CO2环境中的腐蚀特征随温度和含水率的变化规律及反应时间对其的影响.结果表明,3Cr钢在CO2分压为0.2 MPa,Cl-含量139 552mg/L的环境中会发生极严重腐蚀,且试样表面产物膜在微观上分布不均匀,存在局部不完整;13Cr钢发生轻度腐蚀,在所测试样中未观测到点蚀,即3Cr钢不适用于该高矿化度CO2环境而13Cr钢能够满足要求.     

特色连续管作业技术的应用与发展思考

连续管技术凭借一系列优势得到了日益广泛的应用,已成为我国油气田开发过程中不可或缺的关键技术之一。但随着近几年来国内一些高温高压、长水平段井的数量不断增多,尤其是目前开发的页岩气井普遍深度达到6000m左右,水平段长度超过2000m,井内温度超过130℃,这导致在长水平段内进行连续管作业时反复出现钻磨桥塞遇卡、套管变形、打捞困难、连续管遇卡后处理困难等诸多难题,给连续管作业带来了新的挑战。经过大量的实践,形成了页岩气超深井连续管钻磨、复杂井打捞、连续管测井以及国内外其他油气田的过油管封堵和井筒复杂情况处理等特色技术,并给出了每种技术有代表性的案例。通过对特色连续管作业技术的研究和实践,有效解决了一些复杂井况的处理难题,进一步拓展了连续管技术的应用范围,同时,对连续管技术的发展提出了新的思考。     

油套管钢长周期CO2腐蚀速率的测试及准确计算方法

目前油气井CO2腐蚀研究中按国际标准NACE RP0775-2005计算金属平均腐蚀速率的方法,一般不考虑测试时间长短对测试结果的影响,将短期内的单次测试结果按照线性规律外推至1年时,对腐蚀速率有较明显的放大作用。所得短期测试结果可以用于对比不同材料间的耐均匀腐蚀特性,但不宜作为材料寿命预测及防腐蚀选材设计的依据。由于受工程项目设计时间和腐蚀测试设备性能的制约,难以实现长周期(半年以上)的模拟试验测试。为此,对长至1年的金属平均腐蚀速率的计算方法进行了改进,给出了考虑腐蚀测试时间效应的建议算法,并结合设计实例验证了其可靠性。     

电化学噪声技术对不锈钢表面局部腐蚀监测的应用进展

本文介绍了电化学噪声技术的原理及分析方法,利用恒电流极化在不锈钢表面制造局部腐蚀坑,通过电化学噪声技术对不锈钢表面局部腐蚀进行监测,并通过微观形貌、线性极化、电化学阻抗对电化学噪声的监测效果进行验证.结果表明,采用电化学噪声技术能够有效的对局部腐蚀进行监测,且微观形貌、线性极化与电化学交流阻抗的表征测试结果均与电化学噪...     

新型连续管侧钻装备可行性研究

连续管侧钻技术凭借其一系列优势在国外得到了广泛的应用，但国内至今没有大规模推广。通过对比分析国内外连续管侧钻装备进展，发现国内与国外的差距还非常大。为早日实现国内连续管侧钻工艺的规模化应用，需要研发配套更适合我国国情的连续管侧钻装备。长城钻探井下作业公司技术团队经过对连续管侧钻装备关键部件的优化设计后提出了一种“1+1+1”三模块组合方案，即：连续管设备模块+液压举升机模块+辅助设备模块。该方案将三个单独的模块有效的统一起来，既能联合作业，也能够单独作业。具有占地小、价格低、安装组合快、操作简单、工序转换时间短等优势。通过与常规修井机和裸眼连续管钻机的比较，可知：液压举升复合连续管钻机在生产时效、作业成本等方面均优势明显，具有较大的推广价值。但该装备配套方案尚未付诸实施，还需要进一步的研究和试验。