空气钻井中钻具腐蚀与防护及其机理研究

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空气钻井中钻具腐蚀与防护及其机理研究
在空气钻井中，井下流体多属气（主要为空气）、液（含盐地层水、外加液体添加剂）、固（钻屑、砂子）多相混合流动的复杂状态，其腐蚀性强，此外，还有地层砂子和钻屑对钻具的磨蚀和冲蚀。在伊朗TBK气田钻进中，钻具腐蚀非常严重，直接影响中方钻井施工的进度和经济效益，为了解决这一问题，必须对空气钻井中影响钻具腐蚀主要因素和腐蚀机理作深入研究，结合现场实践和国内外有关文献报道，提出采用添加缓蚀剂和除氧剂的稳定泡沫液进行空气泡沫钻井。
论文主要研究内容及创新点如下： 模拟空气钻井高温高压多相流腐蚀环境，采用挂片失重法首次较系统的研究了空气钻井中影响钻具腐蚀的几大因素，并用正交试验和灰关联分析对影响因素进行了分析和排序。得出的结论是，空气钻井中影响钻具腐蚀主要因素依次为：井底温度、钻井液pH值、空气压力，钻屑的磨蚀和冲蚀。
应用稳态极化、阳极动电位快速扫描和交流阻抗等电化学测量手段，以及数码照相、扫描电镜、能谱分析和X衍射等表面分析，探讨了钻具腐蚀机理，结果证明钻杆钢在高温高压下的腐蚀产物主要是Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>、Fe<sub>2< ...

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关键词：关联分析 非常严重 经济效益 正交试验 影响因素