CO-,2-對(duì)油井水泥的腐蝕規(guī)律及應(yīng)用研究.pdf

1、濕環(huán)境下，油氣構(gòu)造中富含的CO2及混相驅(qū)攜帶的CO2會(huì)對(duì)水泥環(huán)產(chǎn)生碳化腐蝕，導(dǎo)致水泥石滲透率變大、抗壓強(qiáng)度減小，誘發(fā)流體竄流、塑性地層井壁跨塌等事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，如何提高水泥石抗CO2腐蝕能力，日益得到了有關(guān)專家的高度重視，并成為含CO2地層油氣開發(fā)生產(chǎn)中急待解決的問題。本文即是以大慶深層氣開發(fā)為應(yīng)用背景，以CO2對(duì)油井水泥產(chǎn)生的腐蝕規(guī)律及防腐蝕水泥漿體系開發(fā)為主要目標(biāo)而開展研究的。本文在調(diào)研分析大慶徐家圍子地區(qū)CO2分布

2、情況、地層水質(zhì)成分特點(diǎn)及CO2有關(guān)物化性能的基礎(chǔ)上，利用高溫高壓腐蝕儀、能譜分析儀及掃描電子顯微鏡等儀器設(shè)備，以模擬徐家圍子地層水質(zhì)成分特征為腐蝕實(shí)驗(yàn)環(huán)境，針對(duì)CO2腐蝕水泥環(huán)的規(guī)律及機(jī)理開展了深入系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)與理論研究；提出了影響CO2腐蝕水泥環(huán)的主要因素及其影響規(guī)律，結(jié)果表明CO2腐蝕水泥石的腐蝕時(shí)間、腐蝕溫度及CO2分壓等是起決定性的影響因素，隨著腐蝕時(shí)間、腐蝕溫度及CO2分壓的增加水泥石的強(qiáng)度有不同程度的降低，但是水泥體系本身的強(qiáng)

3、度發(fā)育還是呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)的，滲透率也均增大；揭示了CO2腐蝕水泥石的機(jī)理本質(zhì)上主要體現(xiàn)在濕相CO2與水泥石不同水化產(chǎn)物的化學(xué)反應(yīng)上，從而改變了水泥石的原有的結(jié)構(gòu)及性能；確立了CO2腐蝕水泥石的評(píng)價(jià)指標(biāo)即水泥石強(qiáng)度、滲透率及腐蝕深度，其中腐蝕深度是強(qiáng)度和滲透率最直觀的綜合體現(xiàn)，因此本文針對(duì)腐蝕深度做了大量實(shí)驗(yàn)，利用半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ图胺蔷€性回歸建立了腐蝕深度的預(yù)測(cè)模型；最終通過各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分析對(duì)比優(yōu)選出了防CO2腐蝕性能較好的DC-R水泥漿體系，