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近年来,CO2驱提高采收率技术在国内外得到广泛的应用,油田C02腐蚀问题越来越受到重视。CO2腐蚀将使矿场设备和油气井管柱造成损坏,给油田生产带来巨大安全隐患和经济损失。本论文将针对油田CO2驱和地质埋存过程中油气井井下管柱的防腐技术进行研究,提出CO2注采井的防腐的工艺方法和措施。
针对油田CO2驱的井下工况,对CO2腐蚀机理及其腐蚀影响因素进行了研究分析,并针对CO2驱注采井的腐蚀规律进行了研究,得出了CO2驱注采井易发生腐蚀的井况条件。同时对固井水泥的CO2腐蚀机理和防腐措施进行了分析。对比分析了现有各种抗井下管柱CO2腐蚀的技术措施的优劣性,及其在井下应用的可行性,包括选用耐蚀合金钢、加注缓蚀剂、管内涂层、阴极保护等防护措施的联合应用。针对CO2采油井的不同防腐工艺组合,从经济和防腐效果两方面进行了分析评价,提出了优化的设计方案。
对CO2驱注气井三种不同防腐工艺设计经济性评价的基础上,研究并制定了CO2驱不同条件下注气井和采油井的防腐工艺设计,包括注气井采用井下封隔器和环空注缓蚀剂的方式,及采油井采用普通碳钢加注缓蚀剂的方式,提出了油田老井改造成为CO2注气井和生产井防腐工艺措施,包括首先进行老井的完整性测试,并通过更换井口装置、替换油管、加注缓蚀剂、阴极保护套管等防护措施进行防腐改造。
通过以上研究,本文的研究成果对进一步分析CO2对油气井的腐蚀机理及规律有重要的理论意义;对于延长油气井寿命和CO2驱替技术的发展及推广有着重要的应用价值。