摘要： 国内外常用的CO2腐蚀速率预测模型主要有3类,分别为经验型预测模型、半经验型预测模型和机理型预测模型.经验型预测模型以Norsok M-506模型为代表,此类模型对腐蚀机理考虑较少,主要根据实验数据和现场数据拟合建立.著名的半经验型预测模型有DW系列模型,半经验模型是在考虑过程动力学及介质传输过程的基础上,对实验数据和现场数据进行拟合而建立的预测模型.经典的机理型预测模型有Nesic模型,机理模型采用动力学公式求解腐蚀速率,物理意义明确,与现场数据结合少.针对当前渤海油田没有适用的CO2腐蚀速率预测模型问题,本文总结了现有CO2腐蚀速率预测模型,对比分析各个模型腐蚀机理、腐蚀形态和影响因素.以半经验型研究模型为基础,结合渤海油田实际生产条件下的CO2腐蚀实验,在充分考虑温度、CO2分压、流速、腐蚀产物膜的基础上,引入CO2腐蚀速率修正因子,建立适用于渤海区域的CO2腐蚀速率预测模型.将本文建立模型与DWM、ECE、BP等半经验模型进行对比分析,结果发现,本文所建模型相对误差最小,更接近渤海区域实际CO2腐蚀速率,验证了本文所建模型可靠性.腐蚀实验结果和模型预测结果均表明,N80管材的抗CO2腐蚀能力最差,13Cr管材的抗腐蚀能力最强.通过建立井筒腐蚀速率分布预测图版,对比不同管材CO2腐蚀速率,为渤海区域油气井油套管管材优选提供理论依据.

关键词: 渤海油田, CO2腐蚀, 腐蚀速率预测模型, 可行性分析, 管材优选