淺談柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井過程腐蝕行為的控制

摘 要：在進(jìn)行油田開采應(yīng)用中，柴油機(jī)尾氣欠平衡鉆井技術(shù)是比較常用的油田開采技術(shù)，它不僅具有鉆井開采速度快的應(yīng)用優(yōu)勢，而且使用該技術(shù)進(jìn)行油田資源開采過程中，還對于開采油氣層具有保護(hù)作用。但是，柴油機(jī)尾氣欠平衡鉆井技術(shù)，在實(shí)際油田開采應(yīng)用中，柴油機(jī)尾氣的欠平衡又具有一定的腐蝕作用，對于油氣管材造成一定的腐蝕危害。柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井狀態(tài)就屬于尾氣欠平衡鉆井，同樣具有腐蝕行為。本文主要結(jié)合柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井的腐蝕行為，根據(jù)柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井腐蝕行為的影響情況，對于腐蝕行為的控制措施進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)尾氣；鉆井技術(shù)；負(fù)壓鉆井

在進(jìn)行油田開采過程中，柴油機(jī)尾氣欠平衡鉆井技術(shù)主要應(yīng)用于油田資源開采的尾期，針對油田資源開采尾期的地層壓力接近枯竭的情況下，為了實(shí)現(xiàn)對于低壓狀態(tài)下的油田油氣層資源進(jìn)行充分的保護(hù)開采，并且在保證油田油氣資源開采效率的基礎(chǔ)上，就可以使用柴油機(jī)尾氣欠平衡鉆井技術(shù)進(jìn)行開采利用。通常情況下，油田開采中，應(yīng)用的柴油機(jī)尾氣欠平衡鉆井技術(shù)主要有氣相欠平衡鉆井技術(shù)與氣液兩相欠平衡鉆井技術(shù)，而柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井開采技術(shù)屬于氣相欠平衡鉆井技術(shù)。在進(jìn)行油田的開采應(yīng)用中，柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井開采技術(shù)，雖然在開采應(yīng)用中具有開采效率高和油氣層開采保護(hù)的特征優(yōu)勢，但同時(shí)，由于柴油機(jī)尾氣中二氧化碳、氧氣等氣體對于石油管材具有不同程度上的腐蝕行為，因此，在開采應(yīng)用中予以控制和避免，以提高柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井技術(shù)的開采應(yīng)用效益。

1 柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井腐蝕行為分析

1.1 柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井腐蝕試驗(yàn)

對于柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井腐蝕行為的分析，主要結(jié)合柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井技術(shù)進(jìn)行油田資源開采應(yīng)用的實(shí)際情況，在通過對于柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井條件的建立情況下，通過與實(shí)際鉆井開采相符的試驗(yàn)過程，對于柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井對于油氣管材的腐蝕行為進(jìn)行分析研究。

1.1.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備與具體操作過程

柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井腐蝕試驗(yàn)中，以柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井對于油氣開采中的井下鉆柱以及地面壓縮機(jī)的閥片腐蝕為例，通過選取與井下鉆柱和地面壓縮機(jī)閥片相同的樣品材料，在同樣的鉆井開采工作條件下，對于柴油機(jī)尾氣對于樣品材料的腐蝕行為以及腐蝕變化結(jié)果進(jìn)行試驗(yàn)、分析。

在進(jìn)行柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井腐蝕試驗(yàn)時(shí)，首先，應(yīng)注意對于進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)所使用的樣品材料，使用砂紙將樣品表面進(jìn)行打磨，并且使用無水乙醇對于樣材進(jìn)行清潔稱重，然后再進(jìn)行試驗(yàn)應(yīng)用。腐蝕試驗(yàn)的試驗(yàn)操作過程主要使用專門的試驗(yàn)設(shè)備，通過在試驗(yàn)設(shè)備中加入一定量的蒸餾水，并且在將樣材在試驗(yàn)設(shè)備中進(jìn)行安裝好的情況下，通入氧氣、二氧化碳等，在不同溫度以及壓力條件下，進(jìn)行鉆井模擬運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，并對于不同溫度以及壓力、流速條件下，樣品材料的腐蝕變化情況進(jìn)行記錄分析。樣品材料的腐蝕變化試驗(yàn)應(yīng)注意控制在一定的時(shí)間內(nèi)，腐蝕變化情況，包括腐蝕速率、腐蝕變化情況等。

1.1.2 試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)上述試驗(yàn)操作過程可以知道，在不同的溫度以及壓力、流速條件作用下，樣品材料的腐蝕速率以及變化情況也有不同。如下圖1所示，分別是不同的溫度、壓力以及流速條件下，樣品材料的腐蝕速率變化情況圖。

1.2 柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井腐蝕行為分析

根據(jù)圖1所示的不同試驗(yàn)條件下的樣品腐蝕變化情況圖可以看出，在腐蝕試驗(yàn)中，在一定的實(shí)驗(yàn)條件下，樣品的腐蝕速率是隨著試驗(yàn)溫度的升高，呈現(xiàn)出先加快后減慢的變化。溫度作用對于樣品腐蝕速率的變化影響作用，是在溫度達(dá)到80度到100度之間腐蝕速率變化發(fā)生轉(zhuǎn)折的。而且在相同的試驗(yàn)條件下，動態(tài)液相中樣品的腐蝕速率要比動態(tài)氣相中樣品的腐蝕速率要快很多。而不管是液相中還是氣相狀態(tài)中，樣品的腐蝕速率是隨著壓力的增加呈現(xiàn)增大變化的。同樣，試驗(yàn)中的流速越大，對于樣品的沖蝕作用就越大，相應(yīng)的樣品的腐蝕速率就越快。

在進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)中，根據(jù)試驗(yàn)的條件以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不同，可以看出對于試驗(yàn)中樣品腐蝕速率變化影響最嚴(yán)重的情況，就是對于腐蝕產(chǎn)物地貌觀察和腐蝕成分分析部分，它分別是在腐蝕試驗(yàn)壓力達(dá)到10Mpa，腐蝕試驗(yàn)溫度達(dá)到80度，而且腐蝕試驗(yàn)流速達(dá)到2米每秒的情況時(shí)。并且氣相狀態(tài)下，樣品的局部腐蝕變化比較小，而液相狀態(tài)下，樣品局部腐蝕變化比較嚴(yán)重。

2 柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井腐蝕行為控制

根據(jù)上述柴油機(jī)尾氣腐蝕試驗(yàn)結(jié)果可以知道，柴油機(jī)尾氣對于井下鉆柱以及地面壓縮機(jī)閥片，在不同的鉆井壓力、溫度以及流速條件下的腐蝕作用都不相同。因此，在柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井過程中，為了避免與控制柴油機(jī)尾氣的腐蝕作用以及腐蝕行為對于鉆井尤其管材的腐蝕，可以從改善油田鉆井開采中使用的地面壓縮機(jī)閥片等尤其管材的材質(zhì)、改進(jìn)柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井的環(huán)境條件與加強(qiáng)對于油氣管材的日常管理與維護(hù)等方面，對于尾氣的腐蝕行為進(jìn)行控制避免，減少腐蝕作用影響，提高技術(shù)開采應(yīng)用效益。

3 結(jié)束語

總之，對于柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井腐蝕行為進(jìn)行有效控制，有利于提高該技術(shù)方法在油田開采中的應(yīng)用效益，對于推進(jìn)油田資源合理開采利用有著積極的作用和意義。

參考文獻(xiàn)

[1]萬里平，孟英峰，李永杰，楊龍，周虎.柴油機(jī)尾氣負(fù)壓鉆井中的腐蝕行為研究[J].天然氣工業(yè).2006（9）.

[2]萬里平，孟英峰，李永杰，盧青蘭.S135鉆桿和Cr13閥片在柴油機(jī)尾氣環(huán)境中腐蝕行為比較研究[J].石油鉆采工藝.2008（2）.

[3]朱小兵，呂瑞典，何娟，何畏.鉆井柴油機(jī)尾氣凈化裝置研制[J].石油礦場機(jī)械.2012（6）.

[4]王永軍，尹卓，李浩光，張碩琳.鉆井柴油機(jī)智能調(diào)速節(jié)油裝置的研究與開發(fā)[J].硅谷.2012（15）.