复合盐钻井液对钻具腐蚀分析及控制对策（二）

2室内实验 

对复合盐钻井液体系进行腐蚀原因分析，复合主要为高Cl-含量下溶解氧产生的盐钻腐蚀，表现为坑蚀，井液具腐高Cl-含量极易在高矿化度钻井液体系中引起的对钻对策腐蚀穿孔或刺穿，高温和低pH值的蚀分影响也加剧了金属的腐蚀。室内对现场钻井液滤液进行了除氧、析及腐蚀性检测和配伍性等实验。控制 

2.1除氧剂评价 

对常用的复合除氧剂进行复配筛选，开发出了除氧剂CQ-CY。盐钻正常钻井过程中，井液具腐钻井液在循环时，对钻对策经井下地层传热，蚀分使钻井液体系温度维持在30～60℃左右，析及室内选择在60℃进行实验，控制除氧剂加药浓度分别为200mg/L、复合400mg/L、600mg/L、1000mg/L和1500mg/L时，测试复合盐钻井液溶解氧含量。当温度60℃，大气压0.0950MPa条件下，钻井液饱和溶解氧浓度为：6.25mg/L。在实验数据如表3所示。 

在钻井作业中，钻井液处于循环状态，当钻井液从井筒返出，经过振动筛和循环罐等，空气中的氧气又会溶入到钻井液中，新进的溶解氧会消耗钻井液中未反应的除氧剂。因此，为保证溶解氧稳定不变，溶解氧浓度维持在较低浓度，降低钻具腐蚀，需要在整个循环过程中，连续性加入除氧剂。 

2.2缓蚀剂评价 

结合复合盐KCL体系钻井液特点及缓蚀剂应用条件，通过室内实验，选用钝化膜类缓蚀剂，钝化膜类缓蚀剂依靠化学方法使金属表面发生钝化，大大降低铁的腐蚀速度，可有效延缓钻具腐蚀。通过对机理的研究，结合钻井液特点，开发出CQ-HS钝化型缓蚀剂。 

实验选用3种不同类型的成膜缓蚀剂进行实验，分别编号为1、2、3。通过对不同浓度缓蚀剂的筛选，确定了三种缓蚀剂的最佳浓度，最佳浓度及缓蚀率如表4所示。 

由表4可以看出，3^#缓蚀剂在加药浓度为500mg/L时，其缓蚀率最高为82.6%，即确定3^#缓蚀剂为CQ-HS钝化型缓蚀剂主剂。 

2.3配伍性实验 

2.3.1除氧剂和缓蚀剂配伍性 

室内对优选的除氧剂（CQ-CY）和缓蚀剂（CQ-HS）质量比1:1进行了配伍性试验，混合后在80～90℃下循环0.5h有浑浊，但无絮状物或沉淀，静置24h后无沉淀产生，实验结果表明除氧剂和缓蚀剂复配性能良好。 

2.3.2钻井液配伍性 

室内评价了除氧剂和缓蚀剂对现场复合盐KCl钻井液配伍性及钻井液性能影响，样品为xx2井复合盐钻井液现场取样，加入CQ-CY为0.15%，缓蚀剂为300mg/L，钻井液在60℃下养护2h，实验数据如表5所示。

由表5可以看出，加入缓蚀剂和除氧剂对钻井液性能指标有明显影响，加药后的钻井液满足现场钻井要求。 

2.4除氧效果评价 

在缓蚀剂浓度为300mg/L时，评价了除氧剂浓度为1500mg/L时，对现场钻井液溶解氧的去除率，实验数据如表6所示。 

从表6实验结果可以看出，除氧剂和缓蚀剂混合后对除氧效果无负面影响，除氧剂作用时间100min时，溶解氧含量最低为0.22mg/L，除氧剂效率达到96.6%。 

2.5缓蚀效果评价 

室内用恒电位仪评价了加入除氧剂和缓蚀剂后钻井液滤液的腐蚀情况。在钻井液滤液中加入0.15%除氧剂和300mg/L缓蚀剂，滤液在60℃下养护2h，对滤液进行腐蚀性测定。 

从图2分析出，加入除氧剂和缓蚀剂后，腐蚀率大幅度降低，其腐蚀速率为0.01318mm/a，主要原因是除氧剂和缓蚀剂复配后不但延缓了Cl-腐蚀还消除了溶解氧腐蚀。 

3结论及腐蚀控制对策 

钻具腐蚀控制是一项复杂且综合性技术，一方面选用耐高温耐腐蚀性材料；另一方面针对腐蚀介质即不同的钻井液体系，应采用相应的控制措施，降低钻具腐蚀。 

（1）根据室内实验和现场钻井液实际应用情况，确定了除氧剂和缓蚀剂的现场加药浓度及方法，除氧剂（CQ-CY）加药浓度为0.15%，缓蚀剂加药浓度为300mg/L，钻井液按200m3计算，除氧剂首先一次性大浓度加入150L，进行快速除氧，其次用加药泵进行小浓度连续性加药，有效浓度为0.15%。缓蚀剂首先一次性大浓度加入30L，其次用加药泵进行小浓度连续性加药，有效浓度为300mg/L； 

（2）控制钻井液pH值，钻具腐蚀速率受pH值影响也比较大，pH值越小，钻井液中氢离子浓度也就越大，当pH值低于6～7时，钻具容易发生氢渗透性腐蚀破坏。一般维持pH值在9以上是控制钻具腐蚀的一般方法，但是在深井高温时，pH值越高，氢氧根离子浓度越大，发生碱脆的几率比较大，应控制pH值在10以下； 

（3）控制钻井液中溶解氧含量，在连续性添加钻井液用除氧剂的同时，也要尽量减少钻井液在循环过程中，泡沫中夹带空气，现场做好及时消除泡沫，现场连续性加入除氧剂（CQ-CY）加药难度为0.15%；

（4）在KCl钻井液体系中，Cl-腐蚀是造成钻具腐蚀的诱因，溶解氧是腐蚀加剧的主要因素，加入的缓蚀剂和除氧剂配合使用，可有效降低钻具腐蚀，在除氧和抑制腐蚀方面已取得良好效果；

（5）除氧剂和缓蚀剂配伍性良好，配合使用效果更佳，对钻井液基本性能无影响。

3结语

综上所述，当前我国电缆桥架所使用铝盖板属于轧制板，其表面与其他类型的铝型材有一定的不同之处，因此在进行铝盖板表面处理时需要科学调配碱蚀防腐处理工艺，才能将其表面的存在的污垢进行清除，并使其表面处于平整状态，最终获取到平整的铝基体，以此促使最终投入实际使用中的铝盖板将其特有的应用功能切实发挥出来。

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