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  ·加重酸腐蝕性能試驗(yàn)評價(jià)


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加重酸一般由酸液與鹵化鹽類或者濃縮的鹵化水(例如:氯化鈉、氯化鈣、溴化鈉、溴化鈣或者溴化鋅與溴化鈣的混合物等)混合制得。鹽類或鹵水的選擇主要考慮加重酸性質(zhì)和對成本效率的要求。關(guān)于酸性物質(zhì)的腐蝕與緩蝕劑有許多相關(guān)信息出版。然而,有關(guān)加重酸對管材的腐蝕行為研究,極少有相關(guān)信息報(bào)道。腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:鹵水加重酸體系的腐蝕性與同濃度的淡水制備酸體系(常規(guī)酸)的腐蝕性相比要高很多。應(yīng)用加重酸時(shí),某些符合常規(guī)酸的腐蝕緩蝕劑或緩蝕劑組合并不能為常規(guī)油田管材提供令人滿意的腐蝕保護(hù)。因而提出,對加重酸的評估要注意酸的兼容性和效率,保持其濃度與溶解特性。 一、引言 多年來,酸化增產(chǎn)工作液廣泛應(yīng)用于完井或者后續(xù)修井作業(yè)的井筒清洗、基質(zhì)酸化和壓裂酸化等施工環(huán)節(jié)。根據(jù)施工類型和地層傷害性質(zhì),用到的酸液可以是鹽酸(HCl)、鹽酸—?dú)浞幔℉Cl-HF)、有機(jī)酸(如:乙酸、甲酸或它們的混合物)。有時(shí),根據(jù)工程要求,為了防止氣侵、地層流體過分混合與密度分離,或?yàn)榱吮3朱o水壓力等,需要將酸液密度提高而用到加重酸。加重酸可以用于儲層改造、管柱清洗、除垢、除聚合物傷害等等。加重酸使用方式與常規(guī)酸相同。 石油界已經(jīng)開發(fā)出一些在井下條件下能夠有效保護(hù)金屬管材的緩蝕劑或緩蝕劑組合。但是,有關(guān)這些緩蝕劑和緩蝕劑組合在加重酸中的有效性,卻極少有文獻(xiàn)報(bào)道。與使用常規(guī)酸一樣,在處理高溫儲層時(shí)使用加重酸,同樣存在風(fēng)險(xiǎn)性。腐蝕試驗(yàn)結(jié)果清楚地表明:加重酸的腐蝕性與同濃度的常規(guī)酸的腐蝕性要高的多甚至大相徑庭。因此,就加重酸對金屬材料的腐蝕行為進(jìn)行研究已經(jīng)成為一個(gè)關(guān)鍵的問題。 本次研究的目的在于對200-230℉溫度下加重酸對井下金屬材料的腐蝕性進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)主要關(guān)注鹽水類別緩蝕劑(或緩蝕劑組合)對加重鹽酸(HCl)腐蝕性的影響;趯(shí)驗(yàn)室評價(jià)得到的數(shù)據(jù),將對增產(chǎn)作業(yè)中需要的腐蝕性低、配伍性好的有效酸液體系設(shè)計(jì)提供基本的指導(dǎo)。 二、腐蝕評價(jià) 1,試驗(yàn)材料:鹽水、金屬試件和加重鹽酸 本次對加重酸試驗(yàn)研究中使用的幾種鹽水,包括四種10.0ppg的NaCl、11.6ppg的CaCl2、12.5ppg的NaBr、14.2ppg的CaBr2溶液,以及19.2ppg的ZnBr2與CaBr2混合溶液。這些鹽水很容易獲取,鉆井液或者鹽水服務(wù)公司將其稱為高密度鹽水或工業(yè)鹽水。 腐蝕試驗(yàn)用到的金屬試件為N-80碳鋼和13鎳鋼材料。 試驗(yàn)用的酸液包括經(jīng)過加重的5%、7.5%、10%、15%的鹽酸。它們分別加入NaCl、CaCl2、NaBr、CaBr2溶液,以及ZnBr2/CaBr2混合溶液,以加重到一定濃度。試驗(yàn)中,所有的酸液將加入緩蝕劑(或緩蝕劑組合)以抑制腐蝕。表1列出了緩蝕劑(或緩蝕劑組合)評價(jià)的種類及其用量。在各種酸液中對這些緩蝕劑(或緩蝕劑組合)性能進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)證明,它們在高溫下能夠有效地保護(hù)N-80碳鋼和13鎳鋼材料。
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