聚合物盐水钻井液缓蚀剂WJF-1性能

第２１卷第３期２００４年５月

钻井液与完井液

ＤＲＩＬＬＩＮＧＦＬＵＩＤ＆ＣＯＭＰＬＥＴＩＯＮＦＬＵＩＤ

Ｖ０１．２１，ＮＯ．３

Ｍａｙ２００４

聚合物盐水钻井液缓蚀剂ＷＪＦ一１性能

单江涛１周永璋１吴富生２侯彬１魏无际１张卫青１

（１．南京工业大学材料学院．江苏南京；２．江苏油田钻井处，江苏江都）

摘要在钻井工程中，钻具腐蚀是普遍存在的问题，且随着钻井向高速、深井方向发展而日趋严重。利用线性极化法、极化曲线法、室内动态挂片失重法以及现场试验，考察了复配缓蚀剂ＷＪＦ－１对聚合物盐水钻井液的缓蚀性能。电化学试验表明，缓蚀剂ｗＪＦ一１是以阳极抑制为主的混合型缓蚀剂，它的各组分有较好的缓蚀协同效应；室内模拟试验（温度为８０℃、转速为２０００ｒ／ｍｉｎ、连续通氧）和现场试验中，复合缓蚀剂ＷＪＦ－１的缓蚀率分别达到９６％和９０％以上，说明缓蚀剂ＷＪＦ－１对聚合物盐水钻井液有良好的缓蚀性能。

关键词：缓蚀剂线性极化极化曲线动态挂片聚合物盐水钻井液

在钻井工程中，钻具腐蚀是普遍存在的问题，且随着钻井向高速、深井方向发展而日趋严重。有关资料表明：中国石油天然气集团公司近年来每年钻井事故约５００起，其中大约６０％源于腐蚀，损耗钢材约３００×１０３ｋｇ，直接经济损失约为３亿元人民币，而处理这些事故的花费又与直接损失相当ｎ］。江苏油田承钻的位于洪泽、淮阴一带的盐井，地壳内富含芒硝，当钻至盐膏层时使用聚合物盐水钻井液。由于该钻井液中Ｃｌ一含量高、电导率大、含有多种添加剂和溶解氧，且井内温度较高（８０～９０℃），因此对钻具的腐蚀非常严重［２］。利用线性极化法、极化曲线法、动态挂片失重法以及通过现场试验，考察了复配缓蚀剂ＷＪＦ－１对该聚合物盐水钻井液的缓蚀性能。

试验方法及仪器

１．试验药品

聚合物盐水钻井液由江苏油田提供；ＷＪＦ一１（以下简称Ｄ）是一种复合型缓蚀剂，由无机含氮类化合物Ａ、元机含硅类化合物Ｂ、自制的含氮类有机化合物Ｃ按照２：１：１质量比复配而成。电化学试验、动态挂片失重试验和现场试验所用的材料都是Ｇ－１０５钢，其化学成分：Ｃ的含量为０．３７％，Ｍｎ的含量为１．５８％，Ｓｉ含量为０．２７％，Ｍｏ含量为０．１３％，Ｐ含量为０．０２％，Ｃｒ含量为０．０８％，Ｓ含量为０．１０％。

２．线性极化法、极化曲线法

将用环氧树脂固化的Ｇ一１０５钢电极（工作面积为０．７８５ｃｍ２）用砂纸逐级打磨至８００８砂纸，乙醇脱脂，然后置于空白和加缓蚀剂的钻井液中，待稳定后分别在２５℃和８０℃下用恒电位仪ＺＦ一３、数据采集器ＺＦ一４和信号发生器ＺＦ－１０测其极化电阻和动电位扫描极化曲线口“］。

３．动态挂片失重法

在８０℃、转速为２０００ｒ／ｍｉｎ、连续通氧的条件下，使用Ｇ－１０５钢制成的挂片（规格为７１．９８ｍｍ×１１．１８ｍｍ×１．７８ｍｍ，２ｍｍ×９４．２２ｍｍ）分别在空白、加入缓蚀剂的钻井液中进行７２ｈ动态试验。试片取出后，依次用软刷、１：１盐酸（含０．５％乌洛托品）清洗腐蚀产物，用饱和碳酸氢溶液中和，然后用丙酮清洗，吹干后放在干燥器里静置２４ｈ后进行称量，并计算腐蚀速率和缓蚀率。

４．现场试验

用腐蚀环在５口井的不同井段口３分别进行空白和加入１．５％缓蚀剂Ｄ的钻井液腐蚀性测试。测试过程中，各井段井温均在８０～９０℃之间（试片处理方法同静态挂片试验）。

结果与讨论

１．极化电阻

在２５℃下，测量Ｇ一１０５钢在空白和加缓蚀剂的钻井液中的极化电阻，结果见表２。

从表２可以看出：缓蚀剂Ａ、Ｂ、Ｃ以及复合配方Ｄ的加入都增大了反应的极化阻力，尤其是缓蚀剂Ａ和Ｄ的效果特别明显，使极化电阻提高了２倍，这说明缓蚀剂Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ对电极反应都有一定的抑

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