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題，當鉆遇不同地層時，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）中不同溫度時的腐蝕規(guī)律，同時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；通過動態(tài)失重法考察了復(fù)合緩蝕劑在70℃動態(tài)模擬鉆井液中的緩

2、蝕效果；利用極化曲線法、電化學阻抗譜法和表面形貌觀察法研究了復(fù)合緩蝕劑的緩蝕機理；運用電化學阻抗譜法評價了緩蝕膜的持久性和耐蝕性。
　　 失重實驗結(jié)果表明，三種模擬鉆井液的腐蝕性大小順序為：高密度鹽水＞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℃天然海水中當緩蝕劑濃度為150mg/L時，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，對應(yīng)的緩蝕率都達到75％以上。在70℃動態(tài)天然海水、酸性海水和高密度鹽水中，緩蝕率分別達98.5％、86.8％、91.7％。
　　 極化曲線測試表明，在70℃天然海水中復(fù)合緩蝕劑表現(xiàn)為陽極型緩蝕劑，改變了電極反應(yīng)過程；在不同溫度的酸性海水中，緩蝕劑同樣表現(xiàn)為陽極型緩蝕劑；在70℃高密度鹽水中，緩蝕劑是以控制陽極反應(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制分為不同的階段：緩蝕劑膜生長過程、致密緩蝕劑膜存續(xù)過程、膜衰減過程。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℃時需要48h才能形成緩蝕膜主體結(jié)構(gòu)，在50℃、70℃時，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保護基體不被腐蝕。復(fù)合緩蝕劑在70℃高密度鹽水中48h時形成致密緩蝕膜，48h時后緩蝕膜受到破損。與酸性海水和