侯彬[1]2003年在《饱和盐水钻井液缓蚀剂研究》文中认为在钻井工程中，钻具腐蚀是普遍存在的问题，并随着钻井向高速、深井方向发展而日趋严重，又由于钻具的不断提价而变得尤为突出。近年来，江苏油田承钻了位于洪泽、淮阴一带的盐井，使用饱和盐水钻井液。该钻井液中Cl~-含量高，同时富含K~+、Ca~(2+)、SO_4~(2-)等离子，电导率大；另外其中还含有多种成分复杂的添加剂，又因井内温度较高(80℃～90℃)，钻井液内含溶解氧，因此对钻具的腐蚀更是尤为严重。 本文首先通过对钻杆腐蚀产物进行EDS分析从而推断腐蚀机理，结果表明：腐蚀产物主要成分是Fe_2O_3，饱和盐水钻井液对钻杆的腐蚀主要是氧的去极化作用所致，其电化学反应为：阳极过程：Fe-2e→Fe~(2+)，阴极过程：O_2+2H_2O+4e→4OH~-，即：2Fe+3/2O_2+H_2O→2FeOOH→Fe_2O_3+H_2O。 动电位扫描极化曲线法进行缓蚀剂的室内筛选实验结果表明：氧化型缓蚀剂中含氮化合物A提高G105钢在饱和盐水中的孔蚀电位作用较明显；沉淀型缓蚀剂中含硅化合物B作用也较明显；吸附型缓蚀剂中只有有机胺C的作用较明显。然后，将含氮化合物A、含硅化合物B和有机胺C进行正交复配，筛选出效果较好的复合缓蚀剂(1％A+0.5％B+0.5％C)。 室内动态模拟实验结果表明：在温度为80℃、连续通氧(2L/h)、转速为2000r/min条件下，该复合缓蚀剂的室内缓蚀率达到95％以上，明显高于单组分缓蚀剂；运用腐蚀试验环法进行现场评价试验，结果表明：该复合缓蚀剂和饱和盐水钻井液配伍性良好，现场缓蚀率达到90％左右，效果明显。 最后，本文运用X-射线光电子能谱(XPS)对G105钢在饱和盐水中的钝化膜进行了初步研究，结果表明：G105钢在空白饱和盐水中形成的钝化膜的主要组成元素为Fe、C和O，而且钝化膜为两种铁的氧化物γ-FeOOH、FeO结构；G105钢在含有复合缓蚀剂的饱和盐水中的钝化膜除了含有Fe、C和O叁种元素，还有N和Si，这说明复合缓蚀剂参与了钝化膜的形成，复合缓蚀剂的加入使钝化膜中γ-FeOOH的含量增高，从而提高了钝化膜的抗点蚀能力。
经淑惠[2]2009年在《无固相复合盐水钻井完井液对钻具腐蚀规律与防护技术研究》文中研究表明无固相复合盐水钻井完井液,因其具有较好的油气层保护作用在现场中得到了越来越多地应用,但加重时需要加入大量的一价、二价有机及无机阴、阳离子,它们对钻具构成一定的腐蚀作用。本文通过电化学法和失重法对G105钢在不同盐水中腐蚀速率的试验,研究表明,在单一盐水中,腐蚀速率排序为:ZnCl_2〉ZnBr_2〉NaCl >NaBr〉CaBr_2(高温时比NaCl还大)〉MgCl_2〉KCl〉CaCl_2〉甲酸钠甲酸钾,温度和溶解氧含量是影响腐蚀速率的主要因素;在复合盐水中,Cl-浓度的变化对腐蚀速率影响最大,而Br-浓度的变化对腐蚀速率的影响相对较小。Ca~(2+)浓度的变化比Mg~(2+)对腐蚀速率的影响稍大。离子间交互作用分析得出溶液中Mg~(2+)和Ca~(2+)的浓度比为15时腐蚀速率最小。在常温情况下,腐蚀速率主要受溶解氧含量的影响,随复合盐水密度的增加,溶解氧含量减少,腐蚀速率略有下降;在试验时间相同的条件下,温度升高,低密度的复合盐水(密度<1.20g/cm~3)中,复合盐水对钻具的腐蚀速率加大;较高密度(1.30左右g/cm~3)的复合盐水在相同的试验温度及时间内对钻具的腐蚀速率略低;对于高密度复合盐水(>1.50 g/cm~3),随密度增大,溶液的pH值下降很快,复合盐水对钻具的腐蚀由盐腐蚀转化成酸腐蚀,腐蚀速率增大。用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射分析,分析探讨了不同种类、不同浓度的盐水溶液对钻具的腐蚀规律,结果表明:腐蚀产物主要为β-FeOOH。去除腐蚀产物膜后,基体基本没有点蚀,为均匀腐蚀,G105钢耐点蚀能力较强。运用动电位扫描极化曲线法、交流阻抗法、动态腐蚀试验等方法进行了缓蚀剂的筛选与复配,优选了叁种与无固相复合盐水钻井完井液配伍性良好的缓蚀剂。高温高压动态试验评价及现场试验表明,缓蚀剂与钻井液用处理剂配伍性好,对钻井完井液性能影响小,缓蚀率达到80%以上,钻井液对钻具的腐蚀速率均小于0.05mm/a。
黄琳[3]2005年在《盐水钻井液用钻具的环保型缓蚀剂的研究》文中进行了进一步梳理在钻井工程中，钻具腐蚀是普遍存在的问题，并随着钻井向高速、深井方向发展而日趋严重。近年来，江苏油田承钻了位于洪泽、淮阴一带的盐井，使用盐水钻井液，该钻井液中Cl~-含量高，同时富含K~+、Ca~(2+)、SO_4~(2-)等离子，电导率大，另外其中还含有多种成分复杂的添加剂，又因井内温度较高(超过80℃)，钻井液内含有溶解氧，因而对钻具的腐蚀很严重。我们课题组前人通过对G105钢钻杆在盐水泥浆中的腐蚀产物进行EDS分析，发现腐蚀产物主要成分是Fe_2O_3，从而推断出盐水泥浆对钻杆G105钢的腐蚀主要是氧的去极化所致。 本文对钻井过程中钻杆的腐蚀环境、防腐蚀措施及目前国内外钻井液用缓蚀剂研究现状等作了综述；利用正交实验，通过室内静态挂片实验考察了钻井液中存在的几种主要离子对腐蚀的影响作用，结果表明：各离子对腐蚀速率的影响大小顺序为Cl~-＞Mg~(2+)、Ca~(2+)＞HCO_3~-＞SO_4~(2-)：通过G105钢在盐水钻井液中极化曲线的形状来看，其阴极腐蚀过程主要由氧扩散过程控制。 模拟动态旋转挂片实验考察了钻杆腐蚀的影响因素，实验表明升高温度及Cl~-含量、降低pH值都能增大试片的腐蚀速率，试片表面以点蚀为主，而且提高Cl~-含量，增大了试片发生点蚀的倾向。通过干湿交替实验，发现试片的腐蚀速率随着腐蚀时间的延长相对下降，但是绝对腐蚀速率仍然较高，这说明试样表面形成的腐蚀膜保护性较差。 利用线性极化法，反复实验，初步筛选出钼酸钠、钨酸钠、硅酸盐、两种有机胺A、B五种效果较好的缓蚀剂；然后通过交流阻抗法进行缓蚀剂的复配实验，筛选出两种效果较好的复合缓蚀剂：钼酸钠为主成分的配方(钼酸钠：硅酸盐：有机胺B=1：4：1)；钨酸钠为主成分的配方(钨酸钠：有机胺A=1：1)。 室内动态模拟实验结果表明：在温度为80℃、以60mL／min连续通空气、转速为168r／min、pH值为8.6的条件下，两种复合缓蚀剂缓蚀效率均达90％以上，明显高于单组分缓蚀剂；利用干湿交替实验进一步评价其缓蚀效率，结果与动态模拟实验一致，都能说明筛选出的复合缓蚀剂能较好的抑制G105钢钻
唐善法, 傅绍斌, 程满福, 童伏松, 马成发[4]1997年在《复合盐水钻井液缓蚀剂DFP的研制及应用》文中提出用极化电阻法和动态腐蚀模拟法测定了工业生产的和专门合成的五种缓蚀剂在钠盐水和复合盐水中的缓蚀性、抗氧性和耐温性，研究了筛选出的两种缓蚀剂（ＴＰＣ和ＴＰＡ）的极化曲线，考察了它们在复合盐水泥浆中缓蚀性的浓度依赖关系，在此基础上研制出缓蚀剂ＤＦＰ：配入除氧组分的１∶２的ＴＰＣ＋ＴＰＡ。此剂在室内评价中缓蚀率达８４％，两口井多井段现场检测中缓蚀率在８０％以上，与饱和复合盐水钻井液的配伍性良好。
周永璋[5]2008年在《盐井钻井的盐水泥浆液中钻具的腐蚀与防护研究》文中研究表明采用EDS分析了取自江苏油田井盐钻井现场遭腐蚀的钻杆G105钢表面的腐蚀产物;为控制钻杆的腐蚀,提出了若干缓蚀剂并用动电位扫描法进行了筛选;用重量法对筛选出的缓蚀剂的缓蚀效果进行评定,结果缓蚀率超过90%;最后在钻井现场进行腐蚀环试验,结果表明缓蚀剂在现场使用过程中的缓蚀效果良好.
郑家桑, 吕战鹏, 唐燚, 彭芳明[6]1997年在《碳钢在饱和盐水钻井液中的腐蚀与防护研究》文中研究指明采用动态滚轮试验、静态失重法、电化学方法及扫描电镜研究了碳钢在饱和盐水钻井液中的腐蚀行为。实验结果表明,氧是引起腐蚀的主要因素;添加除氧剂和吸附型缓蚀剂可减缓钻井液的腐蚀;且吸附型缓蚀剂对钢材在存放过程中的腐蚀起到较好的抑制作用。文中对钻井液添加剂、钻井液pH值及大气相对湿度对腐蚀的影响也进行了研究。
郑家燊, 吕战鹏, 唐燚, 彭芳明[7]1993年在《碳钢在饱和盐水钻井液中的腐蚀与防护研究》文中研究指明本文采用静态失重法、电化学方法及扫描电镜研究了碳钢在饱和盐水钻井液中腐蚀行为.实验结果表明,氧是引起腐蚀的主要因素;添加除氧剂和吸附型缓蚀剂可减缓钻井液的腐蚀;而吸附型缓蚀剂对钢材在存放过程中的腐蚀起到较好的抑制作用.文中对钻井液添加剂、钻井液pH值及大气相对湿度对腐蚀的影响也进行了研究。
方慧, 潘小镛[8]1997年在《缓蚀剂PF-Ⅰ在加重盐水钻井液中的应用》文中指出讨论了无固相盐水体系及饱和盐水加重钻井液体系对钻杆的腐蚀问题。介绍了一种以咪唑啉生物为主的复合型缓蚀剂PF-Ⅰ。对PF-Ⅰ的缓蚀效果进行了评价。结果表明,PF-Ⅰ缓蚀剂成膜能力强,能有效地抑制盐水及加重盐水钻井液对钻具的腐蚀。
经淑惠, 乔军, 王传富[9]2008年在《胜科1井钻具腐蚀防护技术研究与应用》文中提出前言胜科1井是胜利油田在郝科1井之后的又一口超深探井,叁开时遇到多套盐膏层、盐岩层、软泥岩与膏泥岩互层,为了保证重点探井的顺利钻进,除了对钻井液性能进行了优化设计与现场及时维护,根据室内取得的盐水对钻具腐蚀规律的研究成果,利用离子间交互作用及缓蚀剂成膜技术进行了有效的钻具防腐,采用欠饱和复合盐水防腐钻井液,在Cl~-含量16万ppm以上,温度达到140℃情况下,通过提高钻井液整体液相粘度,防止钻井液对钻具的冲蚀,加入与钻井液配伍的缓蚀剂,通过现场挂片试验,现场拍照、分析,及时调整防腐措施,较好地解决了钻具在高温高压、饱和盐水环境下长时间使用的腐蚀问题,有效地解决了钻具防腐问题。
朱承飞, 黄琳, 宋学锋, 周永璋, 魏无际[10]2007年在《盐水钻井液中钻杆的钨酸盐系缓蚀剂研究》文中研究说明为了延长盐水钻井液中G105钢钻杆的使用寿命,通过电化学阻抗谱(EIS)的测量分析,对在盐水钻井液中G105钢钻杆的钨酸盐系复合缓蚀剂进行了研究,并采用失重法通过室内动态模拟试验对所获配方进行了验证。结果表明,钨酸盐与有机胺A有较好的协同效应,复配而成的缓蚀剂具有较好的缓蚀效果;最佳配比为:钨酸盐:有机胺A=1:1(质量比),复配缓蚀剂在最佳用量为0.12%(质量分数)时,缓蚀率在85%以上。
参考文献：
[1]. 饱和盐水钻井液缓蚀剂研究[D]. 侯彬. 南京工业大学. 2003
[2]. 无固相复合盐水钻井完井液对钻具腐蚀规律与防护技术研究[D]. 经淑惠. 中国石油大学. 2009
[3]. 盐水钻井液用钻具的环保型缓蚀剂的研究[D]. 黄琳. 南京工业大学. 2005
[4]. 复合盐水钻井液缓蚀剂DFP的研制及应用[J]. 唐善法, 傅绍斌, 程满福, 童伏松, 马成发. 油田化学. 1997
[5]. 盐井钻井的盐水泥浆液中钻具的腐蚀与防护研究[J]. 周永璋. 腐蚀科学与防护技术. 2008
[6]. 碳钢在饱和盐水钻井液中的腐蚀与防护研究[J]. 郑家桑, 吕战鹏, 唐燚, 彭芳明. 腐蚀与防护. 1997
[7]. 碳钢在饱和盐水钻井液中的腐蚀与防护研究[C]. 郑家燊, 吕战鹏, 唐燚, 彭芳明. 第八届全国缓蚀剂学术讨论会论文集. 1993
[8]. 缓蚀剂PF-Ⅰ在加重盐水钻井液中的应用[J]. 方慧, 潘小镛. 钻井液与完井液. 1997
[9]. 胜科1井钻具腐蚀防护技术研究与应用[C]. 经淑惠, 乔军, 王传富. 黑鲁石油学会钻井新技术研讨会论文集. 2008
[10]. 盐水钻井液中钻杆的钨酸盐系缓蚀剂研究[J]. 朱承飞, 黄琳, 宋学锋, 周永璋, 魏无际. 材料保护. 2007
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