模擬鉆井液中復(fù)合緩蝕劑的研究.pdf

1、在鉆井工程中，鉆具腐蝕是普遍存在的問(wèn)題，當(dāng)鉆遇不同地層時(shí)，鉆井液的pH值、溫度、鹽度、溶解氣體種類及其含量發(fā)生變化，鉆具的腐蝕類型與速度也會(huì)隨之改變，因此研制一種適合不同條件的鉆井液緩蝕劑具有重要意義。
　　 通過(guò)靜態(tài)失重法研究了G105鋼在模擬鉆井液（天然海水、酸性海水和高密度鹽水）中不同溫度時(shí)的腐蝕規(guī)律，同時(shí)考察了由壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯等組成的復(fù)合緩蝕劑的緩蝕效果；通過(guò)動(dòng)態(tài)失重法考察了復(fù)合緩蝕劑在70℃動(dòng)態(tài)模擬鉆井液中的緩

2、蝕效果；利用極化曲線法、電化學(xué)阻抗譜法和表面形貌觀察法研究了復(fù)合緩蝕劑的緩蝕機(jī)理；運(yùn)用電化學(xué)阻抗譜法評(píng)價(jià)了緩蝕膜的持久性和耐蝕性。
　　 失重實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三種模擬鉆井液的腐蝕性大小順序?yàn)椋焊呙芏塞}水＞酸性海水＞天然海水；該復(fù)合緩蝕劑能有效抑制G105鋼在三種模擬鉆井液中的腐蝕，高溫緩蝕效果優(yōu)于低溫，70℃的緩蝕效果最好。在70℃、90℃天然海水中當(dāng)緩蝕劑濃度為150mg/L時(shí)，緩蝕率分別為98.1％、95.2％；在70℃、90

3、℃酸性海水和高密度鹽水中，最佳緩蝕劑濃度比天然海水中用量高，但等于或低于300mg/L，對(duì)應(yīng)的緩蝕率都達(dá)到75％以上。在70℃動(dòng)態(tài)天然海水、酸性海水和高密度鹽水中，緩蝕率分別達(dá)98.5％、86.8％、91.7％。
　　 極化曲線測(cè)試表明，在70℃天然海水中復(fù)合緩蝕劑表現(xiàn)為陽(yáng)極型緩蝕劑，改變了電極反應(yīng)過(guò)程；在不同溫度的酸性海水中，緩蝕劑同樣表現(xiàn)為陽(yáng)極型緩蝕劑；在70℃高密度鹽水中，緩蝕劑是以控制陽(yáng)極反應(yīng)為主的混合型緩蝕劑。

4、　　 根據(jù)阻抗譜圖特征可以將緩蝕劑在天然海水中的作用機(jī)制分為不同的階段：緩蝕劑膜生長(zhǎng)過(guò)程、致密緩蝕劑膜存續(xù)過(guò)程、膜衰減過(guò)程。致密緩蝕膜至少可以持續(xù)至120h。復(fù)合緩蝕劑在低溫酸性海水中形成緩蝕膜較緩慢，25℃時(shí)需要48h才能形成緩蝕膜主體結(jié)構(gòu)，在50℃、70℃時(shí)，只需2h就可以形成。緩蝕膜在各溫度的酸性海水中至少可持續(xù)144h保護(hù)基體不被腐蝕。復(fù)合緩蝕劑在70℃高密度鹽水中48h時(shí)形成致密緩蝕膜，48h時(shí)后緩蝕膜受到破損。與酸性海水和