高温环境下CO2腐蚀水泥石规律的实验研究

周仕明 王立志 杨广国 杨红岐

中国石化石油勘探开发研究院德州石油钻井研究所，山东德州　253005

天然气中普遍存在二氧化碳气体，干气情况下CO2基本没有危害。但是如果地层出水，CO2会在湿环境下对井筒中的各种物质产生腐蚀。分析了在分压4.8MPa、95℃和分压5.0MPa、130℃、150℃的湿环境下，CO2对水泥石的腐蚀规律。通过对比分析腐蚀前后的水泥石试块的物理性能和反应产物，认为CO2腐蚀水泥石的主要产物是CaCO3，CaCO3和CO2在湿环境下进一步反应生成可溶解的Ca(HCO3)2。腐蚀后的水泥石试块强度降低，渗透率升高。腐蚀深度在低温区与温度成正比，在高温区与温度成反比。水化产物中CaAl2Si2O8·4H2O(钙长石)具有较强的抗CO2腐蚀能力。实验发现，胶乳可有效降低水泥石的腐蚀深度。