二氧化碳埋存条件下油井水泥石腐蚀的热力学模拟

作者：郭辛阳,宋雨媛,秦川,吴广军,步玉环,郭胜来

摘要：水泥石腐蚀问题是导致CO2埋存失效的关键因素之一。基于热力学吉布斯能最小化方法,模拟CO2埋存条件下水泥石的腐蚀,研究腐蚀过程中水泥石矿物组成与矿物质量的变化、矿物体积的变化和孔隙溶液pH值的变化,分析温度和压力对腐蚀的影响。结果表明水泥石矿物中羟钙石最先受到腐蚀,方解石的耐腐蚀性能最好,其他矿物的耐腐蚀性能相似;在羟钙石被完全腐蚀之前,水泥石矿物总体积不会缩小,孔隙溶液pH值基本维持不变,完全腐蚀之后总体积减小、pH值会降低,其他矿物陆续受到腐蚀。温度和压力对水泥石矿物种类的影响较小,温度越高时腐蚀水泥石所消耗的CO2质量越大;压力主要影响方解石的腐蚀,压力越高方解石的腐蚀程度越严重。研究结果可为水泥石CO2腐蚀的防治提供指导和依据。

发文机构：非常规油气开发教育部重点实验室（中国石油大学（华东）） 中国石油大学（华东）石油工程学院 中国石油西部钻探工程有限公司试油公司

关键词：CO2埋存腐蚀矿物质量矿物体积孔隙溶液pH值carbon dioxide sequestrationdegradationminerals massminerals volumepH value of pore solution

分类号： TE256[石油与天然气工程—油气井工程]