抗高温高密度无机盐完井液中复合缓蚀剂对P110钢的抑制腐蚀作用与机理

针对高温深井(井温>160℃,井深>5000 m)的油气勘探开发过程中平衡地层压力、减轻储层伤害及防腐的需要,开发了一种低腐蚀性高密度无机盐完井液体系。采用高温高压腐蚀仪及失重法评价了在不同温度(160~180℃)、密度(1.80~2.30 g/cm^(3))及缓蚀剂加量(1%~5%)下该完井液对P110钢片的腐蚀规律。研究结果表明,随着温度的增加,平均腐蚀速率及点腐蚀速率增加,随着缓蚀剂加量的增加,腐蚀速率随之降低,完井液中的缓蚀剂具有较好的缓蚀效果。采用场发射扫描电镜(SEM)观察了P110钢片表面形成了致密的缓蚀产物膜。采用X-射线能谱仪(EDS)、X-射线光电子能谱仪(XPS)揭示了完井液中缓蚀剂与P110钢片的缓蚀作用机理,在P110钢片表面主要形成了Fe_(3)O_(4)及Fe_(2)O_(3),以及三价铁与完井液缓蚀剂中有机成分形成的有机铁络合物。缓蚀剂不仅参与了产物膜的生成,而且促进了铁的氧化钝化,协同实现了高密度无机盐完井液在高温下对P110钢的缓蚀效果。低腐蚀性高密度无机盐完井液体系在安徽无为现场试验1口井,在平衡地层压力的基础上,降低了无机盐完井液对完井管柱的腐蚀作用,推广应用前景广阔。