气体钻井腐蚀/冲蚀规律研究

气体钻井本身使用的循环介质就不可避免地存在氧或二氧化碳腐蚀问题，而且环空岩屑返速比普通钻井高。此外，在钻井过程中可能会钻遇地质条件苛刻地层（如地层研磨性强、水层多、富含酸性气体等）。在上述因素共同作用下，必然会导致气体钻井过程中钻具管材失效，地面设备（如压缩机、阀门）、管线冲蚀严重。通过室内高温高压腐蚀实验和电化学试验，研究腐蚀影响因素及腐蚀产物膜的力学性能与腐蚀速率间的关系；通过自制的冲蚀实验装置研究岩性参数、气体钻井参数、腐蚀产物膜性能对冲蚀的影响；利用Fluent软件分析井下流场分布规律，建立井眼冲蚀物理数学模型，并通过室内实验不断修正模型；开展气体钻井腐蚀/冲蚀协同规律研究。不仅为深入研究气体钻井钻具失效提供有效方法和理论依据，而且丰富气、固两相流理论和腐蚀/冲蚀协同理论，将气体钻井工况下可能引起的腐蚀/冲蚀危害由未知转为提前预知，为安全、高效开发低压、低渗油气资源提供了有利保证

气体钻井本身使用的循环介质就不可避免地存在氧或二氧化碳腐蚀问题，而且环空岩屑返速比普通钻井高。此外，在钻井过程中可能会钻遇地质条件苛刻地层（如地层研磨性强、水层多、富含酸性气体等）。在上述因素共同作用下，必然会导致气体钻井过程中钻具管材失效，地面设备（如压缩机、阀门）、管线冲蚀严重。通过室内高温高压腐蚀实验和电化学试验，系统研究在气体钻井（包括柴油机尾气钻井、空气钻井、空气-泡沫钻井和盐水钻井液）中各种因素对腐蚀速率的影响；利用Fluent软件分析井下流场分布规律，建立井眼冲蚀物理数学模型，并通过室内实验不断修正模型；自制腐蚀冲蚀试验装置，并应用于气体钻井现场；开展气体钻井腐蚀/冲蚀协同规律研究。研究成果不仅为深入研究气体钻井钻具失效提供有效方法和理论依据，而且丰富气、固两相流理论和腐蚀/冲蚀协同理论，将气体钻井工况下可能引起的腐蚀/冲蚀危害由未知转为提前预知，为安全、高效开发低压、低渗油气资源提供了有利保证。