本書主要介紹CO2驅(qū)稠油和稀油油藏注入井、采出井管柱腐蝕規(guī)律與防護措施研究，闡明CO2驅(qū)注采井井筒管柱腐蝕風(fēng)險和腐蝕主控因素，揭示溫度、氯離子、CO2分壓、流速對油套管的腐蝕影響規(guī)律和機制。通過單劑篩選和多藥劑協(xié)同測試方法，研制適用于CO2驅(qū)注入井的油基環(huán)空保護液和水基環(huán)空保護液。采用量子化學(xué)計算和分子動力學(xué)模擬方法，研制適用于CO2驅(qū)采出井的復(fù)合緩蝕阻垢配方，從注入井、采出井和現(xiàn)場腐蝕監(jiān)測幾個方面介紹CO2驅(qū)井筒防腐工藝及監(jiān)測方案。本書可為評估CO2驅(qū)注采井生產(chǎn)過程中面臨的腐蝕風(fēng)險提供參考，為CO2驅(qū)井筒腐蝕與防護提供多種防護措施和防護方案，為同類工況油氣田的安全生產(chǎn)運行提供參考和理論指導(dǎo)。

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2019年中國石油天然氣集團有限公司科技進步獎特等獎

目錄
第1章　緒論 1
1.1　CO2驅(qū)腐蝕與防護研究 1
1.1.1　稀油油藏注入井管柱腐蝕研究 1
1.1.2　稠油油藏CO2輔助蒸汽驅(qū)注氣井腐蝕行為研究 1
1.1.3　CO2驅(qū)采出井管桿腐蝕研究 2
1.1.4　CO2腐蝕機理 3
1.1.5　CO2腐蝕防護措施研究 5
1.2　CO2驅(qū)井筒環(huán)空保護液技術(shù)研究 6
1.3　CO2采出井防腐防垢技術(shù)研究 11
1.3.1　緩蝕劑研究進展 13
1.3.2　阻垢劑研究進展 14
參考文獻 15
第2章　稀油油藏注入井管柱腐蝕行為研究和防腐措施 16
2.1　CO2驅(qū)注入井套管腐蝕環(huán)境分析 16
2.2　注入井腐蝕實驗方法 17
2.2.1　失重腐蝕實驗 17
2.2.2　套管使用壽命計算 18
2.2.3　表面觀察與成分分析 18
2.3　套管腐蝕風(fēng)險分析 18
2.3.1　失重腐蝕速率 18
2.3.2　套管安全使用壽命預(yù)測 19
2.3.3　套管腐蝕產(chǎn)物膜的特性 20
2.4　溫度和CO2分壓加速點蝕機理 24
2.4.1　溫度促進水膜沉積的機理 24
2.4.2　CO2分壓促進水膜沉積的機理 24
2.5　油基環(huán)空保護液的研制 25
2.5.1　研制思路 25
2.5.2　單劑的篩選 25
2.5.3　理化性能實驗 30
2.5.4　油基環(huán)空保護液的耐蝕性實驗 30
2.6　水基環(huán)空保護液的研制 32
2.6.1　水基環(huán)空保護液適用環(huán)境分析 32
2.6.2　實驗方法 32
2.6.3　水基環(huán)空保護液添加劑的篩選 34
2.6.4　添加劑的協(xié)同性實驗 39
2.6.5　環(huán)空保護液的成分含量設(shè)計 42
2.6.6　水基環(huán)空保護液的理化性能實驗 45
2.7　小結(jié) 47
參考文獻 48
第3章　稠油油藏CO2輔助蒸汽驅(qū)注氣井腐蝕行為和防腐措施 50
3.1　注氣井腐蝕的實驗方法 50
3.2　注氣井油套管的腐蝕行為 52
3.2.1　溫度對油套管腐蝕行為的影響 52
3.2.2　CO2分壓對油套管腐蝕行為的影響 61
3.2.3　流速對油套管腐蝕行為的影響 70
3.2.4　氯離子濃度對油套管腐蝕行為的影響 75
3.2.5　油套管的腐蝕產(chǎn)物成分分析 81
3.3　注氣井油套管鋼的腐蝕機理 85
3.3.1　溫度對腐蝕的影響分析 87
3.3.2　CO2分壓對腐蝕的影響分析 90
3.3.3　流速對N80鋼腐蝕的影響分析 91
3.3.4　氯離子濃度對13Cr鋼腐蝕的影響分析 91
3.4　注氣井主控腐蝕因素分析 92
3.5　注氣井套管鋼適用性評價 95
3.6　小結(jié) 97
參考文獻 98
第4章　CO2驅(qū)采出井管桿腐蝕規(guī)律研究及防護措施 101
4.1　CO2驅(qū)采出井管桿腐蝕規(guī)律研究 101
4.1.1　采出井腐蝕環(huán)境分析 101
4.1.2　實驗過程 102
4.1.3　采出井油管腐蝕行為分析 104
4.1.4　采出井D級桿的腐蝕行為分析 108
4.1.5　D級桿有限壽命預(yù)測模型 113
4.2　CO2驅(qū)采出井管桿的防護措施優(yōu)選 115
4.2.1　采出井油管的防護措施 115
4.2.2　采出井防腐方案的優(yōu)化 122
4.2.3　采出井D級桿的防護措施 124
4.3　小結(jié) 126
參考文獻 126
第5章　CO2驅(qū)采出井緩蝕阻垢劑的復(fù)配及其性能研究 129
5.1　復(fù)合緩蝕阻垢劑單劑優(yōu)選 129
5.1.1　緩蝕劑、阻垢劑選擇 129
5.1.2　緩蝕阻垢劑評價方法 130
5.1.3　緩蝕阻垢劑量子化學(xué)計算 131
5.2　復(fù)合緩蝕阻垢劑配方研制 132
5.2.1　緩蝕劑、阻垢劑分子前線軌道及活性分析 132
5.2.2　緩蝕劑、阻垢劑分子動力學(xué)模擬 136
5.2.3　緩蝕劑電化學(xué)評價 142
5.2.4　阻垢劑與復(fù)合緩蝕阻垢劑配方研究 146
5.2.5　復(fù)合緩蝕阻垢劑作用機理分析 148
5.2.6　復(fù)合緩蝕阻垢劑性能測試 148
5.2.7　復(fù)合緩蝕阻垢劑的設(shè)計與評價方法 150
5.3　小結(jié) 150
參考文獻 151
第6章　CO2驅(qū)井筒防腐工藝應(yīng)用 154
6.1　注入井防腐工藝 154
6.1.1　總體要求 154
6.1.2　井筒管柱結(jié)構(gòu) 155
6.1.3　材質(zhì)優(yōu)選 155
6.1.4　緩蝕劑防腐 157
6.1.5　環(huán)空保護液防護 157
6.2　采出井防腐工藝 158
6.2.1　井筒管柱結(jié)構(gòu) 158
6.2.2　材質(zhì)優(yōu)選 159
6.2.3　緩蝕劑防護 159
6.3　現(xiàn)場監(jiān)測 161
6.3.1　井口環(huán)空帶壓管控 161
6.3.2　腐蝕監(jiān)測 161
6.4　小結(jié) 163
參考文獻 163