[发明专利]一种高酸性气田井筒管柱材料优选评价系统及方法

权利要求书

1.一种高酸性气田井筒管柱材料优选评价系统，其特征在于：所述系统包括腐蚀速率预测模型及应力腐蚀开裂边界模型； 

所述腐蚀速率预测模型包括H₂S分压-温度、H₂S分压-CO₂分压和单质S-pH值的腐蚀速率预测图板； 

所述应力腐蚀开裂边界模型包括材料在温度和H₂S分压条件下的失效边界和硫析出后材料在温度和H₂S分压条件下的失效边界。 

2.根据权利要求1所述的高酸性气田井筒管柱材料优选评价方法，其特征在于：所述方法包括： 

确定环境条件和参数； 

在高H₂S分压条件下对镍基合金油套管的材料腐蚀性能进行加速模拟试验； 

在高H₂S分压条件下对碳钢油套管材料的腐蚀性能进行加速模拟试验。 

3.根据权利要求2所述的高酸性气田井筒管柱材料优选评价方法，其特征在于：所述确定环境条件和参数是这样实现的： 

在分析沿井筒各组分变化、硫沉积、流态变化及热损失的条件下，建立高含H₂S/CO₂气田井筒多相流动规律预测模型，所述预测模型包括综合压降计算模型、温度梯度模型和硫沉积预测模型。 

4.根据权利要求3所述的高酸性气田井筒管柱材料优选评价方法，其特征在于：所述在高H₂S分压条件下对镍基合金油套管的材料腐蚀性能进行加速模拟试验是这样实现的： 

1、配制现场气田采出水溶液，按实验所需量加入高温高压反应釜中； 

2、在保证与工况环境相同的温度和压力值的基础上调整所述溶液的pH值，使测试环境达到最大渗氢饱和条件； 

3、依据现场环境参数，在高温高压高含H₂S/CO₂环境下开展腐蚀挂片以及应力腐蚀的研究。 

5.根据权利要求3所述的高酸性气田井筒管柱材料优选评价方法，其特征在于：所述在高H₂S分压条件下对碳钢油套管材料的腐蚀性能进行加速模拟试验是这样实现的： 

1、配制气田现场采出水溶液，按实验所需量加入高温高压反应釜中； 

2、在提高环境温度条件的基础上，依据现场环境参数，在高温高压高含H₂S/CO₂环境下开展腐蚀挂片及应力腐蚀的研究。 

6.根据权利要求4或5所述的高酸性气田井筒管柱材料优选评价方法，其特征在于：所述高含H₂S/CO₂环境是这样实现的： 

1、在室温下利用H₂S气瓶向密封的高温高压反应釜中通入H₂S气体； 

2、待H₂S充分溶解，高温高压反应釜的指示表显示压力下降时，再次通入H₂S气体； 

3、反复进行H₂S通入-溶解-再通入这个循环过程，使其溶解达到确定量； 

4、加热升温，使H₂S分压达到指定的H₂S分压条件； 

5、用气瓶直接将CO₂通入密闭的高温高压反应釜，达到设定压力后停止。