钻井液对钻具的腐蚀性规律研究

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1、第45卷第3期当代化工Vo1．45．No．32016年3月ContemporaryChemicalIndustryMarch。2016钻井液对钻具的腐蚀性规律研究段梦宇，荣继光，潘一，隋顾磊，冯天源(辽宁石油化工大学石油天然气工程学院石油工程，辽宁抚顺113001)摘要：从化学的角度分析了目前造成井下钻具腐蚀的主要原因，归纳得出了钻井液对井下钻具的电化学腐蚀、氧腐蚀、硫化氢腐蚀等腐蚀方式，阐述了上述方式的腐蚀机理与腐蚀速率的影响因素，对比了钻具腐蚀影响因素的实验数据，得出了钻井液体系变化对钻具腐

2、蚀速率的影响规律。给出了钻具腐蚀的保护措施。其中电化学腐蚀对钻具的危害远远大于单纯的化学腐蚀，在进行防腐措施时应予特别重视。关键词：腐蚀；钻井液；规律；钻具；防腐中图分类号：TE357文献标识码：A文章编号：1671一o46o(2016)03—0573—03Research0nCorrosiveRegularPatternofDrillingFluidtoDrillingToolsDUANMeng-yu，RONGJi-guang，}IAN，SUIGu—te{，FENGTian-yuan(Liao

3、ningShihuaUniversity,LiaoningFushun11300l，China)Abstract：Mainreasonstocausethecorrosionofdrillingtoolswereanalyzed．andsevera1corrosionwaysweresuinmarized．suchaselectrochemicalcorosion，oxygencorosionandhydrogensulfidecorosion．Principlesandinfluencingf

4、actorsofthecorosionwereexplained．andefectruleofthedrillingfluidsystemoncorosionspeedwasobtainedbycontrastingthetestdata．Someprotectivemethodsofdrillingtoolswereputforward．It’spointedoutthatdamageofelectrochemicalcorrosionisgreaterthanthatofchemicalco

5、rosion．Keywords：Corrosion；Drillingfluid；Drillingtools；Pattern；Anti—corosion钻具腐蚀是钻井工程中普遍存在的问题，在工中以及少数电性金属在含有氧的弱酸『生溶液中的腐程实践中，由于钻具腐蚀最终造成大量的钻具报废，蚀都是以氧的还原反应作为阴极过程而进行的。甚至危及到了井下安全，导致井的报废。这是因为钻井液中硫化氢主要来源于地层及钻井液处理在钻井过程中加入的各种钻井液体系及钻井液中添剂。钻井液中的硫化氢在井下高温条件与钻井液的加的

6、处理剂在井下条件下对于钻具金属往往具有强复合作用下，既是钻具腐蚀的氧化剂，也是使钻具烈的腐蚀性Ⅲ。钻具的主要成分是含碳钢，其腐蚀发生氢脆现象的主要原因p。种类有很多，以下从钻井液对钻具的电化学腐蚀、2钻井液对钻具的腐蚀规律研究氧腐蚀、硫化氢腐蚀等方式及腐蚀速度的相关影响因素进行分析。2．1电化学腐蚀对钻具的腐蚀作用金属的电极电势在腐蚀及其控制中起决定性作1钻井液对钻具的腐蚀方式用。不同金属在电解质溶液中，电极电势低的金属目前钻井液对钻具的腐蚀主要表现在电化学腐易被腐蚀，电极电势较高的比较难腐蚀，

7、具体参数蚀、氧腐蚀、硫化氢腐蚀等方面。见表1。钻具腐蚀的最主要形式是电化学腐蚀，过程中钻杆的材料为铁和碳化铁的(Fe—FeC)的合金发生电子转移。其实质是钻具金属在井下被氧化失钢，碳化铁以微粒形式分散在铁基质中。铁和碳化电子转化为金属氧化物而失去原有的机械强度，导铁同时浸泡在钻井液中时，钻杆中发生的腐蚀反应致了钻具的报废。为：Fe—Fe+2e一。Fe暴露在钻井液中转化成氢氧钻井液中的溶解氧是钻具氧腐蚀的主要原因。化铁，在钻杆表面就会出现无数个腐蚀凹坑，降低其中，氧的去极化腐蚀比氢的去极化腐蚀更加

8、常见，其在工作条件下的机械强度，甚至造成事故。这是因为氧原子的还原反应比氢原子更加容易进2．2氧腐蚀对钻具的腐蚀作用行，与氧原子还原反应相比，氢原子发生还原反应所氧腐蚀原理为溶解在溶液里的氧在阴极去极化要求的电位条件更苛刻。多数金属钻具在中碱性溶液作用而引起的金属腐蚀，也就是氧的去极化腐蚀(吸收稿日期：2015一ll一23作者简介：段梦宇(1995一)，男，河北保定人，研究方向：石油工程。E—mail：ystbeJq151206@163．c0m。氧腐蚀)。造成钻具腐蚀的主要原因是钻井液中的溶腐蚀