南海高温高压气藏机械防砂筛管动态腐蚀评价实验研究

机械防砂筛管腐蚀寿命评价及筛管评价优选对于高温高压气藏尤为重要,目前以静态金属挂片腐蚀实验为主要手段的筛管腐蚀评价难以适应气藏的动态生产条件。针对该问题,利用防砂筛管动态腐蚀评价系统,基于南海某高温高压气藏温度、压力和流体条件,对典型的机械防砂筛管的基管、挡砂介质(多层滤网、烧结纤维、绕丝筛板、泡沫金属镍)和外保护罩组件进行了动态腐蚀评价实验。结果表明:典型高温高压气藏条件下,N80钢基管为中度腐蚀,深度腐蚀速率为0. 073 8 mm/a,316L钢多层滤网挡砂介质为轻度腐蚀,深度腐蚀速率为0. 017 4mm/a,304钢外保护罩腐蚀程度介于两者之间,深度腐蚀速率为0. 029 3 mm/a;筛管各组件的质量腐蚀速率随CO2分压增大而加快,三者的质量腐蚀速率在CO2分压超过7. 0 MPa后差异更明显;各组件质量腐蚀速率随温度升高先上升后下降,在温度为120~140℃时达到最高质量腐蚀速率;水气比增加会加快腐蚀。多层滤网、绕丝筛板、烧结纤维和泡沫金属镍4种典型的挡砂介质的深度腐蚀速率分别为0. 017 4、0. 030 6、0. 010 5、0. 005 8 mm/a,差异明显。延长筛管腐蚀寿命的主要途径为选择合适的筛管类型和介质类型、优化筛管结构参数、改变外保护罩和基管的材料等。动态腐蚀寿命评价方法为不同油气储层的机械防砂筛管及井下工具的腐蚀评价和寿命预测提供了更加可靠的手段。

多层滤网机械防砂完井筛管动态腐蚀试验研究

针对机械防砂筛管腐蚀寿命预测方法尚未形成的问题,采用防砂筛管动态腐蚀评价系统,模拟南海某高温高压气藏条件,对多层滤网机械防砂完井筛管的基管、挡砂介质和外保护罩组件进行了动态腐蚀试验评价,使用平均腐蚀速率评价法对腐蚀性能进行数据分析和评价,建立了多层滤网机械防砂完井筛管腐蚀寿命预测方法。研究结果表明:在CO2分压1.5 MPa、温度160℃及Cl^-质量浓度6400 mg/L的气水腐蚀环境中,筛管不同组件的腐蚀速率有较大差别,基管的腐蚀速率最大,外保护罩次之,两者均为中度腐蚀,挡砂介质腐蚀速率最小,为轻度腐蚀;当CO2分压在0.0~5.0 MPa内增大时,腐蚀速率增长缓慢,当CO2分压超过5.0 MPa后,腐蚀速率随分压增长迅速;虽然挡砂介质腐蚀速度最慢,但由于其较细的金属丝交错结构,导致其寿命最短;CO2分压在1.5~14.5 MPa范围内,筛管总体寿命为5~24 a,平均为10~15 a。研究结果可为高温高压气藏机械防砂完井筛管的寿命预测提供参考。