高密度甲酸钾完井液在酸液中的析出机理及配方优化

目的在高温高压碳酸盐岩油气藏开发过程中,高密度甲酸钾完井液与酸液混合会产生白色沉淀物。优化完井液性能,以实现高密度甲酸钾完井液与酸液良好的配伍性。方法通过分析甲酸钾完井液与酸液析出沉淀规律、固相沉淀物组成、甲酸钾在酸液中解离度和KCl在酸液中的溶解度,揭示了甲酸钾完井液在酸液中的析出机理。结果酸液的酸性环境增大了甲酸钾的解离度、降低了KCl的溶解度,溶液中K+与Cl-产生吸附,并最终以KCl晶体析出。结论基于上述析出机理,优化构建了一套完井液配方,密度在1.10~1.50 g/cm^(3)可调,与酸液配伍好,高温稳定性良好。

钛合金油管在甲酸钾完井液中的抗腐蚀及应力腐蚀开裂性能

通过失重腐蚀实验和应力腐蚀开裂实验(C环法),研究了Ti80钛合金在甲酸钾完井液环境中抗均匀腐蚀、局部腐蚀和应力腐蚀开裂(SCC)的性能。结果表明:在甲酸钾完井液腐蚀环境中,随温度的升高,Ti80钛合金的腐蚀速率先减小后增大,在220℃时最小,属于严重腐蚀,200、240℃时均超过0.25 mm/a,属于极严重腐蚀,三种温度下均存在点蚀。腐蚀产物主要成分为K1.5Ti8O16及K1.5(Al1.5Ti6.5)O16,这表明:Ti80钛合金在甲酸钾完井液中发生溶解腐蚀。在甲酸钾完井液腐蚀环境SCC实验中,Ti80钛合金出现多条裂纹,且起源于点蚀坑,具有应力腐蚀裂纹的特征,这表明Ti80钛合金在甲酸钾完井液中具有应力腐蚀开裂倾向。

2507超级双相不锈钢在甲酸盐完井液中的腐蚀行为

通过高温高压腐蚀模拟试验、EDS、SEM、XPS等分析方法,研究了2507超级双相不锈钢在高温甲酸钾完井液环境中的腐蚀行为。结果表明:随着温度的升高,2507超级双相钢的均匀腐蚀速率增加,从200℃时的0.0002mm/a增加到240℃的0.8587mm/a。温度为220℃和240℃时,2507超级双相钢在完井液中发生选择性腐蚀。XPS检测结果表明,试样表面生成以Fe、Cr、Ni的氧化物和氢氧化物为主的腐蚀产物膜。

CO2渗入对C110管柱在甲酸盐完井液中腐蚀行为的影响

为探究C110在含CO2的甲酸盐完井液中的腐蚀行为，明确腐蚀机理，采用高温高压反应釜试验，并结合x射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）等表征技术，研究了80oC环境下CO2渗入对Cll0材质管柱在甲酸盐完井液中的腐蚀和开裂敏感性的影响。结果表明：3MPaCO2渗入导致Cll0在甲酸盐完井液中的腐蚀敏感性增加，且存在局部腐蚀风险，局部腐蚀速率达到0．97mm／a；Cll0在有无c02渗入的甲酸盐完井液中，均无明显应力腐蚀开裂风险；Cll0在甲酸盐完井液＋3MPaC02体系中的腐蚀产物主要为FeC03和Fe304，表明碳钢在该体系中发生C02腐蚀。