[发明专利]一种注气井选材界限确定方法

摘要

本发明公开了一种注气井选材界限确定方法，属于油气井腐蚀防护领域。其特征在于：首先利用高温高压釜对不同材质在不同工况下进行腐蚀测试并得到均匀腐蚀速率值，进而得到材质的腐蚀速率与工况参数的关系曲线；然后，利用最小二乘法对材质的腐蚀速率进行非线性拟合，并得到不同腐蚀工况下相应的拟合公式，再根据给定的腐蚀安全控制指标计算出不同腐蚀工况下的腐蚀安全系数，并绘制相应的选材图版。该方法的优点是，基于少量的室内实验数据，得出不同工况参数对腐蚀速率的影响规律，进而建立考虑多种因素的选材图版。

主权项

1.一种注气井选材界限确定方法，其特征在于：包含如下步骤：步骤1：对注气井不同材质在不同温度、流速、腐蚀介质分压和氯离子浓度下进行失重法腐蚀测试，并利用腐蚀速率公式(1)求取材质的均匀腐蚀速率值；式中：v′_cor为腐蚀速率(mm/a)，Δm为腐蚀试验前后试样的质量之差(g)，ρ为试样密度(g/cm)，A为试样表面积(cm²)，Δt为腐蚀时间(h)；步骤2：基于步骤1中材质的均匀腐蚀速率值分别获取不同材质的腐蚀速率与温度、流速、腐蚀介质分压和氯离子浓度的关系曲线，并利用最小二乘法分别拟合出不同材质的腐蚀速率与温度、流速、腐蚀介质分压和氯离子浓度的公式，其公式表示为(2)‑(5)；v_t＝f(t)                                            (2)v_p＝f(p)                                            (3)v_v＝f(v)                                            (4)v_c＝f(c)                                            (5)式中：v_t为温度为t时由f(t)函数计算得到的腐蚀速率(mm/a)，v_p为腐蚀介质分压为p时由f(p)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，v_v为流速为v时由f(v)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，v_c为氯离子浓度为c时由f(c)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，t为温度(℃)，p为腐蚀介质分压(MPa)，v为流速(m/s)，c为氯离子浓度(ppm)；步骤3：根据给定的腐蚀安全控制指标S，计算出不同工况下的腐蚀安全系数，其公式表示为(6)‑(9)；式中：s为油田腐蚀控制指标，v_t为温度为t时由f(t)函数计算得到的腐蚀速率(mm/a)，v_p为腐蚀介质分压为p时由f(p)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，v_v为流速为v时由f(v)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，v_c为氯离子浓度为c时由f(c)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，n_t为腐蚀速率为v_t时计算的腐蚀安全系数，n_p为腐蚀速率为v_p时计算的腐蚀安全系数，n_v为腐蚀速率为v_v时计算的腐蚀安全系数，n_c为腐蚀速率为v_c时计算的腐蚀安全系数；步骤4：利用步骤3中腐蚀安全系数公式(6)‑(9)，计算获取不同材质在不同工况下的腐蚀安全系数n_i＝[n₁，n₂，n₃，…n_N]，i表示腐蚀安全系数的个数，i＝1，2，3…N(N>15)；步骤5：以腐蚀工况参数为选材图版的横坐标轴，腐蚀安全系数为选材图版的纵坐标轴，将步骤4中的腐蚀安全系数连成曲线，绘制出不同材质在温度、腐蚀介质分压、流速、氯离子浓度条件下的选材图版；步骤6：根据温度、腐蚀介质分压、流速、氯离子浓度对应的选材图版，依据注气井的工况参数，在选材图版中分别得到n_t，n_p，n_v和n_c，当腐蚀安全系数n_t，n_p，n_v和n_c均大于等于1时的材质满足注气井的选材要求，当n_t，n_p，n_v和n_c中的任意一个小于1时的材质则不能满足注气井的选材要求。