时间：2022-04-14 00:47:17
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇钻采工艺论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：钻进技术；地震钻井；工艺；技术
中图分类号：U674.38+1 文献标识码：A
近年来，国内各油田钻井技术，取得可喜成绩，为国内的石油和天然气的勘探及开发新的活力,起到了应有的作用。近年来，介绍了一种新型的国内外各种模板钻机山，山模板钻机的引入，为山区地震勘探增添了活力，解决了山坡地区缺水，复杂表面的固体岩石钻孔问题，为勘探开发复杂的表面，从坚硬的岩石在石油和天然气资源提供了希望。目前，国外井技术完成了配套，在天然气的钻探设备发展现状的基础上，完善天然气的钻探技术越来越成熟，成为主流的重要组成部分和钻井工艺技术。50年的地震勘探工作，地震钻井工程也经历了50年的发展过程并逐步完善，从早期的手压力型人工钻井发展到现在的水力机械的开采。但是使用良好的管理设备多年来，地震队钻井集团在积极探索和解决问题。吐哈油田针对目前气体钻井裸眼完井地质适应性差、采用套管阀或非透式可膨胀筛管完井技术成本高、可靠性差的问题,自主研发了冻胶阀完井工艺技术。实践表明，该钻机设备良好的运用和勘探成本有着紧密的联系，是油气勘探的关键成功因素的有效，长期坚持钻井工人的目标和任务。原理是利用化学方法能够形成钻孔封隔作用，具有一定的这些属性中的聚合物冻胶塞的、胶体不仅能实现井静态和动态密封，在大压差不得进入储层的气藏所起的作用。
1 关键要素
机场在钻探施工过程中，严格按照设计程序来建设的建设工作，必须检查钻孔前桩，确保刺激定位准确。未来天然气的钻探技术来降低能源消耗，不断扩展的能量场和可持续发展。气体反循环钻探设备、应对更少的地层出水的能力，满足未来的天然气的开采的发展趋势。在遇到特殊情况，需要以抵消移动，连续移动很有效,必须根据计划执行指定的技术人员。目前，气举反循环钻探已成为一个水井、地热井、煤矿轴、气体排放的主要技术方法。每口井的井深达到施工设计要求，并应做好阀体直立，墙壁的平滑重砂冲洗干净，确保顺利抱掺杂，引起深井建设设计与要求。完整地填写完整的每一个好地震钻井，填补这个领域。措施不容忽视，第一个从井口应密封在一个500毫米以下，要求准确表达清楚。钻探钻队长必须是100%检查，确保后期时抱案件光滑，没有留下障碍。
2 合理选择钻井参数
钻井参数也被称为钻井和变量，并表示钻井技术措施，具体指的压力的钻头、砂轮转速、水泵的排放，这里指的是旋转法，除了影响钻井钻法。钻压直接加点，钻压越大进深地层，在旋转阻力越大，功率消耗也越大，这是一无可驳的挤压力钻杆的，也很容易导致钻杆弯曲变形，因此在钻井钻压不宜太大，应该根据实际情况适当的选择。钻井过程中,更规则的岩性、地下完好钻床、速度和位移可以打开，但不能超过额定压力，包括钻压、转速、流量和钻井液的性能。粘土地层钻头与塑料、钻压不宜太大,转速适中位移，防止土壤包钻头。合理选择切削参数是提高钻井效率、降低材料消耗的一个重要因素。较大的岩石钻头梯度、钻压小转速适中，位移在案件。钻一个裂缝的岩性、钻床、速度、要小，防止合金叶片和卡钻坏了。在遇到坍塌至卡钻现象，演练少量可以零增长速度和位移。所以钻井速度受钻压、转速、排放限制。在钻井过程中，三者缺一不可。就在钻具带下去，直到解决钻井后保持卡。陷入了砂卡钻现象，应适当增加洗井液粘度和试图增加排放的影响，减少钻压、转速适中，没有继续钻井工作。
2.1 转速
速度的速度直接影响钻井速度的速度，速度越快，遇到阻力也正在逐渐增加，应力变化相应增加，提供麻纤维板作用，钻进地上吃以更快的速度，消耗的功率越来越多了。所以，在高速钻井、钻杆容易断裂。
2.2 钻压
钻压的大小，不仅与设备的重量和功率有关，而且还与岩性有关，再就是与井下是否存在卡阻有关。
2.3 排量
排量的大小，也直接影响钻进的快慢。可以看出排量越大，说明冲洗井底的能力越强，这样对钻头的冷却就越快。也导致钻井液循环就越迅速，提高钻井速度的重要因素。
3 地震钻井方法
3.1 选用不同循环液
钻井不易冲坏岩石，被选中干净的水可使泥孔壁可增强，更好的保护已经破碎的岩石上带到表面，从而防止形成涌水、隔离的岩石。在冷冻进入的地区，可以选择含有盐溶液。在钻井过程中，井漏应停止泵水、土泄漏，能够避免是徒劳的。在钻井过程中，如果遇到好崩溃,应该套管固井。钻探松散的不稳定，冲坏的岩层,选择的泥浆。在空气冲击钻进、遇见黄泥层，可以参加这个循环的碱性液体化合物。
3.2 割取岩芯
没有特殊情况，最好不要携带钻具，当达到长度和核心的核心筒的长度时，应停止钻进、钻井工具将一个小提到了一圈后沉没在洗砂，可以扔石头切取下来的核心。切取心之前，在石头上的正确方法是，沉到水底的沙洗干净,，首先应该开个铸造砂器盖，岩心钻探、钻压要适中，速度慢下来，并将准备在石头上的沙子里面，覆盖替沙从小型到大型逐步开放铸造砂器球阀。发掘能动性和锤子钻杆，洗井液可使石头以地下卡为核心。正确的方法以减少取心，石头出现卡核心抑制泵。泵压力上升，高压摇摆不好，这一次带了管钳移动钻杆、阻力增大。证明了快速核心，应立即停泵，缓慢的圆圈，再用管扳手移动钻杆，如果阻力减小，确认核心已经切断了，可以开始工作了。
3.3 安全规程
应检查线夹钻机下松动，操纵符钻机的性能、结构、使用和维护熟悉，必须经过严格的专业培训考核，获得了证书的独立运营钻机。方钻杆是挂在公司、升降电梯系统与性能是否良好，运行可靠。工作前、后和演练钻机性能，钻进前，效果良好，就顺利进行。把锁立即工作。在作业时，钻头不要离开工作岗位，看各地区钻机运转情况，看当泵入的压力变化、钻井液循环工作，严禁使用高速钻井作业。在工作过程中，而不是为了维护，更不要碰是手术的一部分，不得随意扳动手柄，以防意外。该钻机钻头工作人员，应当有明确的分工，工作必须坚守岗位，严禁脱岗，串岗，乱岗，合理利用生产工具，要熟悉掌握本岗位的操作规程，施工应穿衣服和头盔劳动保护。作出正确的选择，应注意高压线的空气，或者地下电缆，输气管道，确保安全的距离钻机和建筑物。
结语
50年的工作经历一段钻井地震发展时期，科学钻探，每一次的成就，展望21世纪地震钻井技术的发展前景将机械化、自动化、智能化钻井。钻井技术有一定的差距，钻井技术将面临的挑战，预测在有条件的地区除了使用汽车的来源、高能聚焦的方法取代传统的钻孔地震趋势。
参考文献
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[2]韩烈祥，孙海芳.气体反循环钻井技术发展现状[J].钻采工艺，2008(5).
[3]刘建林.气体钻井用贯通式潜孔锤关键技术研究[D].长春:吉林大学博士学位论文，2009.
论文关键词；新经济；石油机械；期刊；回顾；展望
1坚持正确的办刊宗旨和办刊方针不断壮大作者和读者群队伍
伴随新世纪的开始和新经济时代步伐的加快，我国加入WTO的临近，期刊将面临着WTO、电子期刊和互联网的发展所带来的机遇和挑战。要继续办好期刊，必须坚持正确的办刊宗旨，始终如一地贯彻执行办刊方针，做到报道范围不偏离，切实体现本刊专业性强的特色，才是提高刊物质量的前提。《石油矿场机械》期刊是由兰州石油机械研究所主办的全国性科技期刊。创刊于1972年，近30多a来，始终坚持四项基本原则，为两个文明建设服务。强调社会效益第一，密切配合国家油气勘探与开发装备的发展方针、政策和生产任务；及时交流本行业国内外的新技术、新成果、新理论，以提高本学科的科学技术水平，为推动本行业的技术进步服务，为我国的石油勘探开发服务。截止2000年年底共出版29卷，172期。刊登论文近14705篇，各类信息、广告等3114条。正是坚持正确的办刊宗旨才使本刊连续三版入选为中文核心期刊，为中国科技论文统计分析刊源，中国学术期刊(光盘版)入编期刊。创刊30a来，主要报道了国内各时期石油勘探开发工程诸如钻井、完井、采油、井下作业、油气田地面工程所涉及的工艺装备及其与之相配套的通用设备、仪器仪表、专用工具、特种车辆等新设备、新技术、新成果、新经验以及与本相近专业技术的发展动向。
这些论文的创新性、指导性和实用性及其内容的真实性和可读性是我国石油战线广大科技人员智慧的结晶，它代表着我国石油装备的技术和水平。受到了广大科技人员和读者的欢迎和好评，长期被专家们一致誉为行业代表期刊。30多a来得到了广大作者、读者们的关爱和支持为此，我们办刊人员引以自豪和骄傲。在新世纪的到来之际，进入知识经济和我国即将加入WTO之际，我刊更应该把握机遇，充满信心，迎接新的挑战。
2突出重点热点报道推动行业技术进步
2l世纪是知识经济的时代，作为知识经济时代的科技信息产业，必将得到迅速而广泛的发展渖}技期刊是科技信息的主要载体，是反映科学技术创新发展水平的重要窗口，它孕育着新学科，新理论的诞生．所报道的新成果、新技术通过交流、传播，存储，使之成为人类进步的智慧结晶更为重要的是它不断推动着科学技术的向前发展。这一点使我们在30多a的办刊经验中深有感触和体会。
改革开放以来，特别是“八五”到“九五”期间随着新技术、新装备特别是电子信息技术的高速发展，本刊为石油工业装备带来了革命性的发展。期间．《石油矿场机械》围绕我国重点开发油区西部，稳定东部后期采油，发展浅海滩涂及边际海洋油田的石油工业开发战略中所涉及的新装备以及钻采设备更新换代技术与装备。在钻井方面主要报道了6000m深井钻井、交流变频电驱动钻机、顶部驱动钻井技术与设备，水平井、丛式井和小井眼钻井技术与装备。采油方面重点报道了二次、三次采油设备、注水设备、稠油开采设备、超高强度抽油杆及其井下采油装备、油气水分离设备等。同时对海洋钻采设备的国产化，诸如海洋平台评估等都进行了较为详实的报道如，1996年第6期报道的FG20非调质钢超高强度抽油杆，其生产工艺特点是不淬火，只作低温回火，其金相组织与美国HS型抽油杆的综合力学性能相当，它解决了重负荷油井抽油之急需。中原油田1997年订货10万m。还有，新型中高速牙轮钻头轴承，它是为配合井下动力钻具，高速牙轮钻头开发的关键技术，即滑动轴承，其材料的室内现场试验效果分析引起了江汉钻头厂、成都总机械厂、江西钻头厂等单位的关注。并引出了多项研究项目再如，F320—3DH型钻机的改造，是由5机分离传动的罗马尼亚钻机改造为4机统一驱动的F320-4DHG型钻机同样引起了国内同行界的反响。PIP型双层组合套管注水泥装置，由于强度高，解决了地层套管被挤压变形问题。在华北油田大面积推广后，年平均经济效益￥2600万元。该项目曾获中国石油天然气总公司1997年铁人科技成就奖。这些新产品、新材料、瓶技术成果为石油勘探开发提供了一大批新的技术手段。
根据陆上石油工业在“九五瑚间要稳中求进的总体要求，为全面贯彻“稳定东部、发展西部、油气并举”的方针，本刊围绕中国石油天然气总公司6个战略展开和8个战略突破项目的实施。重点报道了油田注水机组振动信号的在线检测与分析，该项目已在大庆油田6个注水站20余台大型机组(2000kW以上)上推广应用，达到每个注水站年经济效益￥351万元，该项目在本领域继续深入研究开发，1997年被列为国家自然科学基金资助项目，项目名称为“大型旋转在线智能化状态维护研究。”关于海上固定平台构件的疲劳可帮陛计算，立项论证后，参加了“863”项目的子项目研究，并且使它用于渤海边际油田的开发，达到该新型采油装置保证服役期间在波浪特别是冬季海冰的作用下安全可靠的日的。对于400GF一31型天然气发电机组的开发与应用，在我刊1997年第3期刊登以后，新疆油田选购2台作为采油电站，山西晋城煤矿选用了燃用瓦斯气作为采矿电站，重庆某公司利用长江水作为冷却介质在长江两岸使用，同时还通过山东潍坊柴油机厂，出口到孟加拉国。
针对大庆油田、胜利油田利用聚合物驱(包括三元复合驱技术)进行三次采油的项目和大庆油田油气水分离设备(包括原油外输计量站、原油计量等项日)、高含水期稳产技术的研究；针对辽河油田稠油蒸汽吞吐过程中存在的油层纵向上吸汽不均，动用程度差等问题；针对中原油田严重腐蚀现状，分别在1998~2000年连续报道了涉及聚合物驱开采设备的关键技术，磁性材料堵水技术，蒸汽驱注等技术，在行业引起了不同程度的反响。同时，本刊着眼于科技攻关和新技术的推广应用，为推进企业科技进步、科技发展，使先进科技和管理经验转化为生产力，产生更大的经济效益，报道了钻杆接头材料及热处理工艺，摩擦对焊钻杆质量，钻铤失效机理，钻柱失效分析，钻杆腐蚀疲劳试验，塔型井架的结构分析，钻井技术优化问题，PDC钻头及其软件的开发，抽油杆在线探伤，空心抽油杆采油装置，防砂配套新技术，射孔综合配套技术，无弹壳复合压裂技术，有杆深抽配套技术，油井机械清蜡技术，连续油管技术钢丝绳连续抽油杆，玻璃钢抽油杆，试压装置(包括油、套管试压装置，气举压管柱试压)及螺杆钻具试验、使用、失效分析技术，井下工具的推广应用等技术。为此，针对中国石油天然气总公司“九五”科技发展规划，组织约稿、共196篇。为我国石油钻井工程、油气田开发所包括的控水稳油、三次采油等完井技术、举升技术、修井作业技术、大修侧钻，机械采油系统，堵水调剖等技术的重点推广与交流起到了积极的促进作用，为我国的钻井、采油技术执“八五”到“九五”上新台阶做出了贡献。
回顾过去，着眼未来。我们虽然走过了30a的历史，但我们还有许多不足之处。对科研项目追踪报道的力度还不够，还应继续、增加信息量，缩短报道周期。新形势、新机遇、新经济，对我们提出了更严、更高的办刊要求，面临着严峻的挑战。
3面向新世纪抓住机遇迎接挑战
30a来，在主办单位的大力支持下，经过几代编辑人员的共同努力和辛勤工作，不断提高刊物质量，才有了今天的成绩。然而，随着我国加入WTO的临近、互联网络的运行和知识经济的出现，我们作为新一代的编辑人员将肩负着时代给予的重任，作为石油工业经济基础的科技期刊将会受到直接的影响，如何迎接这种挑战，是我们值得深思的问题。
1)办刊以来，本刊成立了编委会，建立通讯员、作者、读者网络体系。编委会委员是本行业的学术带头人，具有代表性和权威性。他们经常会为期刊出谋划策。今后还需进一步加强与编委们的联系，及时向编委们汇报或通报本刊工作的进展情况。并建立老、中、青相结合的具有学术权威性的编委会。
2)科技期刊编辑出版过程既是一种业务活动，又是一种社会活动。公共关系能使编辑部与外界环境起到良好的沟通、组织、协调作用。这就是通讯员的桥梁作用，是编辑部不可缺少的支撑。通过发挥通讯员的作用，真正做到提高期刊质量的双重效益．
3)学术期刊审稿是编辑出版工作的中心环节，是保证刊物学术质量的关键措施。专家审稿人是本刊论文质量和学术水平的把关人。是论文科学性刨新性、实用性的推荐人。为了真正做到客观、公正必须充分做到稿件外审。经过多年来的运行，随着新老编委的交替，多学科、多专业的交叉，对于审稿人队伍还需不断地扩大和壮大。对于来稿不论是组稿还是自由来稿，应抓紧时间初审或及时送审。有作者来信，要求我们缩短审稿时间，这—点今后一定能做到，并希望多给我们反馈意见。
4)与兄弟刊物建立友好的关系向他们虚心学习，取长补短，多交流办刊经验。同时，还应多参加行业会议、多听取新经验、吸收外界新信息、拓展办刊思路，不断提高刊物的质量。积极与国际接轨，为刨精品刊物奠定良好的基础。
4强化内部管理提高自身素质
期刊的质量就是期刊的生命。要办好高质量的期刊，就应具有高素质的办刊人员。也就是说，质量的好坏是衡量编辑人员水平的高低。
1)必须将刊物作为自己的产品来爱护，对刊物负责。对产品负责、使刊物不但刨社会效益，而且要创经济效益。这就对主编提出了更高的要求。第一，依法办刊，树立极高的敬业精神，要有强烈的事业心和责任心，全身心地投入到办刊当中来，要有无私奉献的精神。第二，要有坚实的基础知识和较宽的专业知识，熟练掌握编辑规范、编辑标准；及时了解掌握行业新技术新动向及科研项目的跟踪；随时适应新形势的变化对刊物发展要有好的思路、方向、目标，确保期刊的可持续发展。真正成为刊物的设计者、组织者和执行者。
关键词： 降滤失；性能；压裂液
中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）24-0054-02
0 引言
水力压裂过程中，压裂车通过高压手段把压裂液挤入底层。然后压裂液的液相在强大压差的作用下会滤失在地层当中，长此以往下去压裂液会大量的滤失，并且造成稠化剂的浓度升高，破胶机的浓度降低。另外，如果在液相滤失形成滤饼的过程中滤饼过厚的话，也会造成上述现象。而要想有效的解决这种现象，必须在压裂液体系中加入降滤失剂。通过室内研究，优选羧甲基羟丙基瓜胶和锆硼复合交联剂，合成粘土稳定剂PDA，改性油溶性降滤失剂，组成防膨降滤失压裂液的基本体系。下面对该压裂液的降滤失性能进行研究。
1 压裂液滤失性的影响因素
压裂液液相滤失量的高低和是否在压裂液体系中加入降滤失剂有着直接的关系。如果加入降滤失剂可以有效的降低液相的滤失量，如此不仅可以使压裂液的利用价值最大化，用最小的量发挥最大的价值，还能够使稠化剂的浓度得到合理控制，有效的降低成本，同时还能够增强破胶、返排效果，降低残渣含量，有效的保护油气层不受伤害。并且在压裂液体系中加入降滤失剂，还能够使裂缝的导流能力得到增强，有效改善压裂措施效果。
动滤失、瞬时滤失和静滤失是压裂液滤失的三种主要类型。通常我们说的加入降滤失剂降低压裂液的滤失量就是通过降低压裂液的瞬时滤失和滤失系统实现的。其中影响瞬时滤失的主要因素是压裂液的基液粘度、地层温度等，而滤失量的关键因素就是滤失系统，需重点研究。
2 油溶性降滤失剂的制备与评价
2.1 实验试剂及仪器
2.2 油溶性树脂的改性
通过选用磺化沥青对油溶性树脂进行改性，提高整体性能。
首先高温熔融磺化沥青和油溶性树脂，要求其具有不同的软化点，然后进行多组室内平行实验，通过优化两者之间的配比，研制出一种新型抗温性油溶性树脂降滤失剂。
2.3 降滤失剂油溶性评价
为了实验降滤失剂是否溶于原油，是否影响油井的产量，是否影响渗透率的恢复，我们为此进行了以下实验。
首先应该准备100ml脱脂煤油，并加入2.0g油溶性降滤失剂。
然后准备4组实验样品，使之充分的溶解，并分别把其放入不同的恒温箱内24小时，要求这些恒温箱处于60℃、80℃、100℃、120℃不同的条件。
最后按照规范步骤称取油不容物的含量，并且计算油溶率，评价油溶性。实验结果见表3。
分析上述实验结果不难发现，温度对降滤失剂的油溶性有着一定的影响，降滤失剂的油溶率会随着温度的升高而不断的加大，降低油不溶物残渣的含量。这说明了在脱脂煤油中新型的降滤失剂的溶解度是很高的，固体质量会很快减少。
所以，该降滤失剂能够溶于原油，不会影响油井的产量，也不会对地层造成伤害。
2.4 降滤失剂软化点的测定
评价降滤失剂的耐温性能可以通过降滤失剂软化点的测定来实现。在实际的施工中，要想使油溶性降滤失剂真正的发挥作用，必须使其略高于地层温度。
实验时，首先把适量的油溶性滤失剂颗粒加入到200ml丙三醇溶液中，然后把其放到电炉上进行缓慢加热，最后观察并记录随着温度的升高降滤失剂的变化情况。实验结果见表4。
分析上述实验结果可以发现，油溶性降滤失剂是在温度升到110℃时开始软化、变稀的，所以该降滤失剂的软化点是110℃，此时抗温性能最好。
2.5 降滤失剂的分散性能评价
由于油溶性降滤失剂具有溶解性，很容易与压裂液出现分层，如此不仅影响降滤失效果，也影响压裂施工效果。但是如果在压裂液中加入适当的分散剂就能很好解决掉这个问题。为了评价降滤失剂的分散性能进行了以下实验，配置两组稠化剂为天然瓜胶的降滤失压裂液，一组加入适当的分散剂，并使之充分溶解，另一组不做处理，然后观察并记录两组溶液的分层情况。实验结果如表5所示。
分析上述实验结果可以知道，分散剂对提高油溶性降滤失剂在压裂液中的稳定性有着重要的影响，能够有效的提高其整体性能。
2.6 降滤失剂滤失暂堵模拟实验
通过降滤失剂滤失暂堵模拟实验可以评价油溶性降滤失剂的滤失暂堵性能。选取4组天然岩心，使用岩心流动压力仪，在室温条件下进行实验。采取反向煤油驱替，测定相对渗透率Ko1；正向2%KCl溶液水驱，测得相对渗透率Kw1。将天然岩心浸泡在5%油溶性降滤失剂中，置于恒温箱内在60℃下进行养护。数小时后取出岩心，正向2%KCl溶液水驱，测得相对渗透率Kw2；反向煤油驱替，测定相对渗透率Ko2。根据Kw1、Kw2，计算降滤失剂滤失暂堵率ηw；评价油溶性降滤失剂的滤失暂堵性能。根据Ko1、Ko2，计算岩心渗透率恢复值ηo，评价降滤失剂的解堵性能。如表6所示。
分析上述实验结果可以知道，油溶性降滤失剂具有明显的亲油憎水特征，不仅可以有效的堵水，还由于其能够遇油解堵，最大限度的恢复岩心渗透率，真正的实现了其屏蔽暂堵的作用，并且不会对油气储层造成伤害。
3 总结
①通过选用磺化沥青对油溶性树脂进行改性，首先高温熔融磺化沥青和油溶性树脂，然后优化两者之间的关系，研制出了一种新型的抗温型油溶性降滤失剂。
②通过室内研究发现，温度对降滤失剂的油溶性有着一定的影响，降滤失剂的油溶率会随着温度的升高而不断的加大，降低油不溶物残渣的含量。另外，分散剂对提高油溶性降滤失剂在压裂液中的稳定性有着重要的影响，能够有效提高其整体性能。
③油溶性降滤失剂有很强的滤失暂堵性能，从滤失暂堵模拟实验中得出，油溶性降滤失剂具有明显的亲油憎水特征，能够最大程度的恢复渗透率。
参考文献：
[1]李超.防膨降滤失压裂液的研究[D].东北石油大学硕士论文，2012-03-23.
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[3]张学锋，殴天雄，赵延平.暂堵酸化工艺技术实验研究及应用[J].大庆石油地质与开发，2000-02-09.
【关键词】思想政治理论课；实践教学；现有资源
思想政治理论课的教学手段主要有课堂理论性讲授和实践教学两种形式。实践教学是思想政治理论课教学体系的重要组成部分。重视教学的实践性，在实践中培养学生的实践能力，是高职专业课教学“一线化”的一个显著特征，也是高职院校思想政治理论课应该遵循的一个重要教学原则。下面结合实际谈谈我院在实践课教学中存在的问题和改进措施。
1.我院思想政治理论课实践课教学中存在的问题
在思想政治理论课教学中，我们对实践课教学进行了有益的探索，但由于学院成立较晚，经验欠缺等诸多因素的影响，还存在着一些问题。
1.1对思想政治课实践教学的必要性认识不够
部分教师教学基本沿袭应试教育的模式，局限于课堂教学的“灌输”形式，不注重理论和实践的结合，影响了思想政治理论课的教学效果。思想政治课的实践教学有着理论教学所无法替代的作用，富有实效性的思想政治理论课教学应该是严谨的课堂理论教学和生动活泼的社会实践教学的有机统一。
1.2实践教学组织较难、效果不理想
课内教学实践活动主要是在课堂讲授的基础上，采取课堂讨论、演讲、案例分析等形式。但由于班级人数多、课时量少、师资力量及教学设施不足的影响，组织实践活动具有一定的难度，即使组织也难以达到应有的教学效果。
课外教学实践活动是课堂教学的延续，学生通过参与课外教学实践活动，可以很好地体验到知与行的统一。以社会为课堂的思想政治理论课实践教学，涉及校内、校外各个方面，仅靠任课教师组织安排难度很大。要使每一个学生都能走出校门、走进社会，进行社会实践，在现有的教学模式下很难实现。
1.3实践教学相应的教学实践基地较少
思想政治理论课实践教学是在教师的指导下有目的、有计划地开展与社会交往的各种实践活动，建立思想政治理论课的实践教学基地，为实践教学提供必要的，相应的活动平台有着重大的意义，实践教学只能在社会这个广阔的大课堂里进行。目前我们学院已将辽河油田科技馆和院内实习实训基地做为教学实践基地。
1.4实践教学考核评价体系不完备
思想政治理论课实践教学的考核评价应当注重全面性和系统性。对实践教学效果的评价应该是多元的、全方位的，而不能是单方面的。过去我们考核评价的主要的、甚至是唯一的依据就是学生提交的论文和假期社会调查报告。学生提交的调查报告，只有少数学生能真正做到调查研究，而更多的学生只是从网上下载现成的论文。
2.加强我院思想政治理论课实践教学环节的措施
2.1充分认识社会实践在思想政治理论课教学中的地位与作用，加大对实践教学的投入
思想政治理论课的实践教学既是课程的内在要求，也是提高学生能力的必由之路。现在学院党委和相关部门非常重视实践教学，已将实践教学纳入了思想政治理论课教学计划之中，提供了专项经费，规定了学时，教务处、学生处、团委共同参与，为思想政治理论课实践教学的顺利开展提供了物质和组织保障。
2.2继续创建以课堂教学为主的模拟实践教学模式，努力实现课堂教学实践化
由于我院建校时间短，社会实践教学体系不健全、不可能在短时间内得到较大的改观，这就决定了思想政治理论课实践教学活动还必须以课堂教学为主要途径。通过课堂教学实践化的方式，改变传统教学模式的弊端，渗透实践教学的精髓和方法，努力实现实践教学的目标。
课堂教学中主要采用讨论式、案例式和模拟式等实践教学方法，使思想政治理论课更贴近学生思想、贴近社会现实，努力提高教学效果。利用多媒体教学播放与教学内容相关的录像，激发学生对思想政治理论课的学习兴趣，最终完成思想政治理论课的教学内容和教育目的。同时还结合教学内容通过一事一议、时事讲评、知识竞赛等活动，以增强思想政治课教学的趣味性和时效性。
2.3拓宽实践教学，加强实践教学基地建设
要使思想政治理论课实践教学规范化、制度化，必须建立与思想政治理论课的性质及特点相符合、与本地教育资源相联系的实践教学基地。作为石油院校，我们培养的学生毕业后多数留在油田工作，石油人的职业特点决定其必须具备艰苦奋斗、吃苦耐劳、纪律严明等精神。为了培养学生石油人的精神，我们把辽河油田科技馆作为社会实践教学基地。辽河油田科技馆是“辽宁省爱国主义教育示范基地”，也是“集团公司企业精神教育基地”。它是展示辽河油田依靠科技进步、不断发展壮大的综合性展馆。在这里学生可以了解辽河人30多年的艰苦创业史、发展史，了解勘探、开发、钻采工艺、地面建设等先进科学技术与实力，了解辽河人为祖国无私奉献的成就和荣誉。学生能在最短时间内了解了油田发展历程、石油科技知识，同时领略到石油会战的壮烈场景，领略到昔日的“南大荒”如何在辽河人手里变成今日石油城。
此外我们与专业课实习实训相结合，开展了“双基地”建设。“双基地”，就是将专业实训实习基地同时作为思想政治教育基地来建设。我院在校内外就有很多学生实训实习基地，完全可以作为思想政治理论课社会实践的教学资源。我们把校内的“井控中心”和“采集输基地”作为社会实践基地。“双基地”的建立，就是要充分整合学校、社会的教育力量和教学资源，形成思想政治理论课的实践教学的有效合力。
2.4建立了更全面、客观的思想政治理论课和实践课教学的考核机制
关键词：微生物驱油；原油粘度；高含水
中图分类号：TQ460.38 文献标识码：A
朝阳沟油田是一个典型的低渗透油田，目前面临采出程度高，综合含水较高的问题。为探索低渗透油田一类区块中、高含水阶段进一步提高采收率的新技术，朝阳沟油田朝50区块进行了微生物驱油先导试验，本论文通过监测资料对朝阳沟油田朝50区块的微生物驱油试验效果及微生物驱油的受效特点进行了分析评价。
2009年10月～2010年4月，完成第一周期的微生物菌液注入。2010年5月～2010年9月，为提高微生物利用率，对裂缝较发育的4口水井进行聚合物调剖。2010年10月-2011年4月完成第二周期的微生物菌液注入。2012年3月开始进行第三周期的微生物菌液注入，目前仍在进行微生物的注入。
1朝50区块朝62-122井组分析
朝62-122井组连通图
以朝62-122井为例进行分析：
朝62-122井在2009年4月份措施前产液剖面结果显示出：产液层为4个，日产液2.6t，含水26.9%，主产液层为FI72层，产油量为0.6t，产水为0.3 t。次产液层为FI32层，产油量为0.5t，产水为0.1t。
在第一周期微生物注入后，2010年3月份的产液剖面结果显示出：产液层为4个，日产液2.7t，含水为18.5%，日产油上升、含水下降。产液层FI52及FII1层增油效果明显。从连通图上我们可以看出，与FII1层连通的水井为朝61-杨123井，井距210米。
在第二周期微生物注入后，2011年4月份的产液剖面结果显示出：产液层为4个，日产液为3.9t，含水30.8%。日产油量上升，含水上升。主要产液层改变， FI32及FII72层增油效果明显。从连通图上我们可以看出，与FI32、FI72层连通的水井为朝64-120、朝64-122井，井距分别为300米、420米。
通过对比分析朝62-122井不同测试时期的三次产液剖面资料，我们得到：不同井距条件下的油层受效状况有所差异。随着微生物的注入，距离近的连通层先受效，随着注入时间的推移，远距离的连通层才会受效。主力油层虽然动用程度高，含水高，但由于地质储量大，剩余油仍比较多，并且连通关系好，所以微生物主要作用于Ⅰ类、二类油层。
2 朝62-122相连通的水井分析
2.1朝61-杨123测试资料分析
朝61-杨123井聚合物调剖和微生物注入措施前后吸水剖面测试资料，资料上都明显反映出措施后两口井吸水厚度比例均有所提高，单井层内吸水状况变化明显。分析原因为：在一个厚油层的内部，岩性仍存在变化，通过微生物解堵，厚油层内部岩性相对较差的地层及薄层均能得到改善。
2.2朝64-122测试资料分析
微生物措施前，通过水井朝64-122在2010年9月份吸水剖面测试结果看出该井只有一类油层FI32吸水，二、三类储层不吸水，动用效果差。2011年5月份吸水剖面测试结果可以看出增加了一个吸水层位FI51层，二类油层得到动用，微生物的注入改善了油层流动系数，进而改善油层的吸水能力，使吸水层数增加。结合聚合物调剖，微生物菌液继续注入，2011年9月份吸水剖面测试结果可以看出又增加了一个吸水层位FII21层，进一步动用二类油层，驱油效果显著。2012年3月份吸水剖面测试结果可以看出各吸水能力均衡，改善各层层间矛盾。
3 油水井压力分析
测试前后对比发现，见下表，水井加注微生物营养液，地层条件得到了改善，因此该井探测范围变大，曲线形态发生了变化。微生物驱油措施见效。
朝61-杨123措施前后试井解释结果
朝61-杨123 探测半径（m） 流动系数（um^2.m/mpa.s）
措施前 199.5 0.071846
措施后 256.5 0.102061
实验区压力统计表中，我们可以分析得到：目前地层压力8.57MPa，与试验前对比上升0.25MPa，注采压差11.45MPa，与试验前对比下降0.74MPa，所以地层压力地层压力略有上升。微生物驱油措施见效。
结语
微生物驱油驱油受不同井距影响，近距离的连通层先受效，随着注入时间的推移，远距离的连通层逐渐受效。
微生物驱油可以有效的动用各类油层，一类油层显著，二类油层得到改善。
微生物驱油实验区的地层压力略有上升，压力恢复曲线表明地层条件得到改善，驱油措施见效。
参考文献
[1] 张毅，汪庐山，马洪兴.采油工程技术新进展[M].北京：中国石化出版社.2005.
关键词：长白坳陷 长白组 氮气钻井 火成岩 空气锤 机械钻速
一、前言
临参1井构造位置位于鸭绿江盆地长白坳陷，地理位置为吉林省长白县新房子镇北岗参场东北。该地区春季干旱多风、昼夜温差大；夏季短，温热多雨；秋季凉爽、温差大、多睛朗天气；灾害性地理地质现象时常发生，夏季多发生泥石流等；冬季漫长、干燥寒冷；本井位于人工林覆盖区的旱田内，公路欠发达，交通不便，可施工时间为4月中旬～10月。该井设计目的层埋藏深，岩性致密，非均质性极强，研磨性强，可钻性差并伴有裂隙，钻进时钻时慢，易发生地层漏失，钻井施工难度大。
该井设计井深4500m，于2012年10月9日开钻，当年仅钻进尺164m就因大雪封山而停钻，2013年4月初开始恢复钻进，截至7月，完成了二开钻进任务（2282m），7月16日，开始三开钻进，截至9月18日，钻进井深2770m，钻井周期64天、进尺488m、机械钻速1.39 m/h；为提高该井的钻井速度，在进行可行性分析的基础上，提出了采用氮气钻井施工方案，实施后，截至11月5日，在大雪封山前，完成了三开钻进任务，钻进井段2770～4021m、钻井周期42天、进尺1251 m、平均机械钻速3.14m/h，实施氮气钻井，见到较好效果。
二、临参1井氮气钻井可行性分析
由于氮气钻井技术受到井壁稳定、地层油、气、水和盐膏层等诸多条件的限制，同时该井为参数井，地质资料不详，给氮气钻井带来诸多不确定因素。本井三开下部井段通过对已取得的物探地震资料和上部常规钻井资料进行了综合分析和判断：
1.井壁稳定
上部已钻开的侏罗系长白组岩性为角砾岩和凝灰岩互层，岩性硬度大、致密，机械钻速慢，所钻岩性与地震资料分析相近，在常规钻进中井壁稳定性良好，未出现坍塌和掉块等情况；下部拟采用氮气钻井层位主要为长白组和三叠系小河口组，岩性为灰岩及石英岩，出现坍塌和掉块等情况的可能性较小，适合采用氮气钻井技术。
2.地层出水
地层是否出水是氮气钻井能否成功的重要因素之一。分析上部施工数据，该井从800m开始就出现火成岩凝灰岩地层；二开井段341～2282m，地层不含水层；三开2282～2770m钻进时未见水层，预测三开2770以下地层出水可能性小，可以进行氮气钻井施工，同时准备了雾化钻井和液相钻井两套替代钻井技术方案。
3.天然气
所钻层位预测天然气产层，氮气钻井设计中，设置了保障安全钻进钻遇天然气为5×104/d的高限值，吉林油田给出了2×104/d即可转换为液相钻井的底线，为氮气钻井钻遇天然气提供了更加安全的保障。
三、临参1井氮气钻井技术的现场应用
该井为该地区首口参数井，不确定因素较多，为应对可能产生的风险，制定了相关的技术措施：
1.井控措施
如钻遇天然气，井筒内天然气聚集，易发生井下燃爆，造成断钻具、卡钻和井裂等事故，特别是天然气中若伴有H2S气体，处置不当将会造成严重后果。因此，该井设计循环介质为全氮气钻进，在此基础上井口采用全套防喷器组合加XK25-17.5/35高压旋转控制头（额定动密封压力为17.5Mpa、静密封压力为35Mpa）组合，在钻柱组合上，增加双套强制式止回阀，同时在地面储备了井筒容积1.5倍的钻井液保障随时可进行压井作业。
2.轨迹控制
由于地质的不确定性，在气体钻井条件下，没有钻井液的压持作用，井底岩石处于拉伸状态，地层各向异性突出，岩石应力差异大，井底岩石不再是三向压应力状态，局部转变为拉应力状态，在有利于岩石的破碎、提高机械钻速的同时，井眼轴线更容易向局部拉应力集中的方向发展，从而更容易导致井斜[1]。同时，当钻进时地层少量出水，地层水会导致岩屑粘结成团，部分离开钻头的岩屑团会因为重力和钻柱旋转、压实作用而留在下井壁，另一部分岩屑团可能会粘附于钻柱上，形成增加下部钻具组合外径的作用；当地层出水量很小，钻头已经安全钻过出水地层时，不断渗出的地层水会继续“发挥作用”，在原下部钻具与井壁支撑点与钻头之间形成足以影响钻头侧向力发生明显改变的岩屑团[2]。
在目前国内还没有气体测量仪器的情况下，空气锤钻井技术是目前公认最为有效的防斜打快技术之一[3]。所以本井采用了空气锤钻井+每钻进200m采用有线随钻仪器进行测斜的方式来实现对井眼轨迹的控制。
在钻具组合上，采用了防斜性能较好的塔式钻具组合，即：φ215.9mm空气锤（牙轮钻头）+φ168mm强制式止回阀2个+φ178mm钻铤3根+φ165mm钻铤3根+φ127mm加重钻杆5柱+φ127mm钻杆+φ165mm强制式止回阀1个+ φ165mm下旋塞。
3.扭矩及磨阻
气体钻井由于井筒内无钻井液作为缓冲和剂，钻具和井眼、技术套管之间形成干摩擦（气体钻井时套管内的摩擦系数在0.45～0.55，裸眼段的摩擦系数在0.55～0.65；常规钻井液钻井的摩擦系数为0.20～0.35[4]），因此其摩阻相对常规钻井要大很多，气体钻井随着所钻新地层的增加，扭矩与磨阻将逐步增大。长城钻探之前施工的查深1井最终结束气体钻井的原因就是由于扭矩过大导致钻井难以继续进行而终止。
该井中设计采用不带扶正器的光钻铤塔式钻具组合，每钻进一个立柱，停钻大排量循环10分钟以上并配合上提下放活动钻柱，保障井筒清洁，降低扭矩和磨阻。若扭矩和磨阻不断增大，超过正常值30%时，及时停钻充分循环，并进行短起下钻来减少和消除非正常产生的扭矩和磨阻。
4.钻井参数设计及工艺流程
按照环空最低返速进行设计，即最小动能法进行计算。最小氮气注气量是80 m3/min，因此设计该井氮气钻井气量为80～120 m3/min。其钻井参数设计见表1
氮气钻井参数
表1
钻头类型 钻头尺寸
mm 喷嘴面积
mm2 气排量
m3/min 泵压
Mpa 钻压
kn 转速
r/min
牙轮 215.9 不装喷嘴 80～120 1.5～2 50 70
空气锤 215.9 80～120 2～2.5 30 35
工艺流程如下图所示：
图1 临参1井氮气钻井工艺流程
四、氮气钻井施工及效果
1.氮气钻井施工
1.1气举
氮气钻井准备完成后，下入钻具至预定的井深，开始进行分段气举，每400m气举一次，气举氮气排量为60m3/min，通过节流管汇及回收管线将井内钻井液排放到1#泥浆罐，气举过程中最大立管压力为8.5Mpa。
1.2干燥井眼
气举排液完成后，打开半封闸板防喷器，通过旋转控制头密封井口，气体通过排砂管线返出继续循环干燥井眼，直至排砂管线返出干灰为止。在干燥井眼过程中，上下活动钻具，并配合转盘慢慢旋转，干燥井眼时气体排量为80～120m3/min。该井在干燥井眼的过程中，应用120m3氮气进行干燥井眼作业28h，但未见粉尘，分析井下有出水点。试钻进11m，进行了大排量循环等措施，井口仍不见干燥粉尘。起钻检查，发现第10～18柱钻杆下台肩粘附湿泥饼，对粘附湿泥饼的PH值进行监测，PH值为10～11，与原钻井液PH值相同，由此判断是前期裸眼段2282～2770m井段井漏后反排出的钻井液，并不是由于地层出水造成的，因此决定下钻继续氮气钻进作业。
1.3氮气钻井施工
临参1井在三开2282～2770m采用常规钻井液进行钻进，进尺488m，纯钻时间351.1h，平均机械钻速1.39m/h。2770～4021m井段采用氮气钻井技术进行钻进，累计进尺1251m，纯钻时间358.42h，平均机械钻速3.14m/h。氮气钻井共下入牙轮钻头7只、空气锤3只。其中牙轮进尺892.38m，纯钻时间为315.82h，平均机械钻速为2.83m/h；空气锤进尺358.62m，纯钻时间为82.6h，平均机械钻速为4.34m/h。机械钻速对比如图2所示：
图2 临参1井三开机械钻速对比
阿特拉斯QL80型空气锤钻进主要参数如表1所示：
表1 QL80空气锤主要参数表
名称及描述 常规使用范围 最大 单位
锤体上扣扭矩（大扣） 10 13 13 KN.m
锤体4-1/2 API REG 16 22 22 KN.m
冲击器频率 无 无 1400 spm
转速 20 30 90 Rpm
钻压 1 2 6 T
空气排量 70 80 140 m3/min
最大抗拉 48 T
最大抗温 150 ℃
油使用 1 3 无 L/h
三只空气锤使用效果：第一只空气锤进尺为351.48m，纯钻时间为77.26h，平均机械钻速为4.55m/h，该只空气锤起出后，地面测试锤体正常，锤头磨损严重，锤头主齿24个，掉18个，底部崩掉一块，长7cm，宽5cm，厚1cm，如图3所示。第二只空气锤下井后，由于井底不干净，钻进6.94m，发现钻时明显变慢起出，牙齿掉16个，保径齿全掉，且磨损严重，如图4所示。由于前两只空气锤锤头损坏，且备用锤头不足，第三只空气锤选用国产锤头、阿特拉斯锤体，该空气锤下井后，空气锤不能正常工作，起出检查，发现空气锤上部气缸被止回阀碎片损坏。
1.4施工效果
通过应用氮气钻井，机械钻速得到了较大提高，与上部钻井液所钻井段2282～2770m井段平均机械钻速1.39 m/h相比，氮气+牙轮钻头的机械钻速是常规钻井的2.03倍，氮气+空气锤的机械钻速是常规钻井的3.12倍。整体钻井周期与常规钻井周期相比，预计钻井周期可缩短60天以上，提速效果较为明显。
使用空气锤氮气钻进，井斜从3160m的5.6°降至3437m的3.7°，空气锤钻井技术的防斜打直优势在本井得到了较好体现。
五、结论和建议
1.临参1井在长白组火成岩井段进行的氮气钻井试验，是国内首次在火成岩中进行的氮气钻井，钻井提速效果较好，为火成岩氮气钻井积累了经验。
2.气体钻井中，空气锤匹配塔式钻具组合保直效果较好，体现了空气锤在钻井中的防斜打直、打快的优势。
3.在火成岩等高研磨地层中进行氮气钻井，应进行空气锤的优选以提高机械钻速。
4.上部井段发生井漏，对气体干燥井眼影响较大，气体钻井应尽量选择在钻穿水泥塞后实施。
5.空气锤使用对井底清洁要求较高，井底不清洁时要慎用。
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6.在火成岩中进行气体钻井时，气体携带的岩屑颗粒对井口及地面设备、管线拐弯处冲蚀严重，应采用专用管线并定时更换。
参考文献：
[1]范希连等.《大邑地区氮气钻井设计及对策.西部探矿工程，2011年第6期》；
[2]曾义金.《空气和气体钻井手册[M].北京：中国石化出版社，2006》；
[3]耿瑞伦.《多工艺空气钻探[M].北京：北京地质出版社，1995》；
[4] 唐波.《气体钻井钻柱摩阻研究及其应用[D].成都：西南石油大学博士学位论文，2005》；
[5]李贵宾等.《氮气欠平衡钻井技术的研究与应用.石油天然气学报，2010年第1期》；
论文摘要：腐蚀是现代工业中一种重要的破坏因素，是三大失效形式之一，在目前的油田生产过程中，腐蚀所造成的损失也十分巨大。油田开采过程中存在的腐蚀有很多种，其中CO2腐蚀是世界石油工业中一种常见的腐蚀类型，也是困扰油气工业发展的一个极为突出的问题。本文针对油气井钻采过程中的CO2腐蚀问题及其相应井下防腐工艺和措施展开深入的调研和分析，分析了CO2在不同环境条件下对油气井管柱的腐蚀机理，进行了CO2腐蚀的影响因素和影响规律的讨论。
二氧化碳（CO2）常作为天然气或石油伴生气的组分存在于油气中。CO2溶入水后对钢铁及水泥环都有极强的腐蚀性。在井下适宜的湿度及压力环境条件下，CO2会对水泥和油套管产生严重的腐蚀，使得管道和设备发生早期腐蚀失效，甚至造成生产油、套管的腐蚀断裂。从而缩短油气井的生产寿命，造成巨大的经济损失。
本文针对油气井钻采过程中的CO2腐蚀问题展开深入的调研和分析，分析了不同环境条件下对油气井管柱的腐蚀机理，进行了CO2腐蚀的影响因素和影响规律的讨论。
1 油气井井下油套管
1.1 CO2基本特性
二氧化碳是无色、无臭的气体，分子式为CO2，分子量为44，比重约为空气的1.5倍。二氧化碳在不同温度和压力条件下分别以气、液、固三种状态存在。当温度高于临界温度（31.1℃）时，纯CO2为气相；当温度与压力低于临界温度与临界压力（7.383MPa）时，CO2为液相或汽相；当温度低于-56.6℃、压力低于0.535MPa时，CO2呈现固态，固体二氧化碳也叫干冰，其密度可达1512.4kg/m3，随着外界温度的升高，固态（干冰）又升华转变为汽相。
二氧化碳的化学性质不活泼，既不可燃，也不助燃。二氧化碳可在水中溶解，其水溶液显弱酸性，可使石蕊试纸变红。由此可知，二氧化碳在水中有一部分变为碳酸。碳酸可以看作二氧化碳的一水化合物，或直接写成H2CO3。碳酸在水中可离解为离子：
H2CO3 H+ + HCO3-
HCO3- H+ + CO32-
二氧化碳的临界状态是纯物质的一种特殊状态，在临界状态时，气相和液相的性质非常接近，两相之间不存在分界面。临界点的参数叫做临界常数，包括临界温度、临界压力、临界体积等。其临界温度和临界压力为气液两相共存的最高温度和压力。在临界温度以上，不管施加多大压力，都不能使气体液化[2]。
1.2 金属腐蚀机理
1.2.1 化学腐蚀
化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。其反应历程的特点是在一定的条件下，金属表面的原子与非电解质中的氧化剂直接发生氧化还原反应，形成腐蚀产物。腐蚀过程中，电子的传递是在金属与氧化剂之间直接进行的，因而没有电流产生。
1.2.2 电化学腐蚀
电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质发生电化学作用而产生的破坏。任何以电化学机理进行的腐蚀反应至少包含一个阳极反应和一个阴极反应，并以流过金属内部的电子流和介质中的离子流形成回路。阳极反应是金属离子从金属转移到介质中并放出电子，即阳极氧化过程；阴极反应是介质中的氧化剂组分吸收来自阳极的电子的还原过程，例如，碳钢在酸溶液中腐蚀时，在阳极区铁被氧化为Fe2+离子，所放出的电子由阳极铁（Fe）流至钢中的阴极（Fe3C）上，被扩散离子吸收而还原成氢气。
1.3 金属腐蚀形态
1.3.1 均匀腐蚀
腐蚀分布在整个或大部分金属表面上（包括较均匀的和不均匀的）。在全面腐蚀过程中，进行金属阳极溶解反应和物质还原反应的区域都很小（甚至是超显微的），阴阳极区域的位置不固定，在腐蚀过程中随机变化，结果使腐蚀分布非常均匀，危害也相对小些。
1.3.2 局部腐蚀
金属表面只有一部分遭受腐蚀而其它部分基本上不腐蚀的称为局部腐蚀。局部腐蚀又可分为：点蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，丝状腐蚀，电偶腐蚀，选择性腐蚀，磨耗腐蚀，应力腐蚀，氢损伤[3]。
1.4 CO2对油套管腐蚀破坏形态
CO2对钢铁设备的腐蚀的形态可分为全面腐蚀（也称均匀腐蚀）和局部腐蚀两大类。形成全面腐蚀时，金属的全部或大部分表面积上均匀地受到破坏。形成局部腐蚀时，钢铁表面某些局部发生严重的腐蚀而其它部分没有腐蚀或只发生轻微的腐蚀。点蚀属局部腐蚀，点蚀出现凹孔并且四周光滑；台地侵蚀属均匀腐蚀，会出现较大面积的凹台，底部平整，周边垂直凹底；但在流动条件下，流动会诱使台地侵蚀出现局部腐蚀形成凹沟，形状呈平行于物流方向的刀线槽沟[4]。
a 内壁
b 外壁
图2-1 华北油田馏58井N80油管使用18个月后的腐蚀形貌
图2-2 CO2对四通的局部腐蚀
以华北油田馏58井的N-80油管为例，该井油管使用18个月后的腐蚀形貌如图2-1所示。整个油管腐蚀得千窗百孔，形同筛网。从内侧表面可明显看出有平行于油流方向的槽沟和凹孔，充分表明了存在严重的流动诱使局部腐蚀和点蚀的现象，说明了油管在发生全面腐蚀的同时，又产生了严重的局部腐蚀。此外，该井四通及阀门等在生产过程中接触CO2介质的工作部件，表面上存在大量的凹孔或凹台，表明了也存在点蚀和台地侵蚀的现象（如图2-2）。
1.5 CO2腐蚀机理
干燥的CO2气体本身是没有腐蚀性的。CO2较易溶解在水中，而在碳氢化合物（如原油）中的溶解度则更高，气体CO2与碳氢化合物的体积比可达3比1。当CO2溶解在水中时，会促进钢铁发生电化学腐蚀。并在不同的温度等条件下产生不同形式的腐蚀破坏。因此，根据腐蚀破坏形态，可以提出不同的腐蚀机理[4]。
下面以碳钢和含铬钢的CO2腐蚀为例来进一步阐述钢铁在CO2介质中发生腐蚀的基本原理。前述分析说明，从大体上来说，CO2腐蚀可以分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类，且随着温度、金属材质等不同有不同的腐蚀形态。根据金属表面产生的腐蚀破坏形态，可以按介质温度范围将腐蚀分为三类（如图2-3、2-4、2-5）。
图2-5 高温时碳钢和含铬钢腐蚀类型（类型3）
在温度较低时，主要发生金属的活性溶解，为全面腐蚀，而对于含铬钢可以形成腐蚀产物膜（图2-4）。在中温区，两种金属由于腐蚀产物在金属表面的不均匀分布，主要发生局部腐蚀，如点蚀等（图2-5）。在高温时，无论碳钢还是含铬钢，腐蚀产物可较好地沉积在金属表面，从而抑制金属的腐蚀。
在没有电解质存在的条件下，CO2本身并不腐蚀金属，这说明CO2腐蚀主要表现为电化学腐蚀，即由于天然气中的CO2溶于水生成碳酸后引起的电化学腐蚀，CO2电化学腐蚀原理及其总体基本化学反应可描述为[4]：
CO2 + H2O + Fe FeCO3 + H2
事实上，CO2腐蚀常常表现为全面腐蚀与典型沉积物下方的局部腐蚀共存。然而，对于局部腐蚀机理的研究目前尚不够深入和详尽。大体上来说，在含有CO2介质中，腐蚀产物FeCO3及结垢物CaCO3或不同的生成物膜在钢铁表面不同区域的覆盖度不同，不同覆盖度的区域之间形成了具有很强自催化特性的腐蚀电偶，CO2的局部腐蚀正是这种腐蚀电偶作用的结果[4]。
1.6 油套管CO2腐蚀影响因素
CO2的腐蚀过程是一种错综复杂的电化学过程，影响腐蚀的因素很多，概括起来主要可划分为环境因素和油套管材料组成两大类。环境因素主要包括介质温度（T）、CO2分压（PCO2）、水介质矿化度、pH值、水溶液中Cl-、HCO3-、Ca2+、Mg2+、微量H2S和O2、细菌含量、油气混合介质中的蜡含量、介质载荷、流速及流动状态等。材料组成及种类因素主要包括材料中合金元素等的含量、材料表面膜等[4]。
2 油气井井下水泥环CO2腐蚀机理
CO2对水泥石的腐蚀作用机理与水泥石水化产物的关系十分密切，CO2的腐蚀作用机理主要体现在湿相CO2渗入到水泥石中与水泥石水化产物发生不同的化学反应，产生不同的化学物质，最终导致水泥石的成分发生变化，严重的破坏了油井水泥石的孔隙度、渗透率、强度。为此，以下在了解和分析不同养护条件下油井水泥水化产物组成特征的基础上，从腐蚀产物的形貌及微观结构、主要腐蚀作用形式和腐蚀作用过程等方面深入研究分析了CO2对油井水泥产生腐蚀作用机理[6]。
2.1 油井水泥石腐蚀机理
由油井水泥石的主要水化产物的物理化学性质可以得出，CO2对水泥石的腐蚀作用方式大致可分为：淋滤作用、溶蚀作用、碳化收缩作用、高矿化度地层水的协同作用等四种主要形式[6]。
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（1） 淋滤作用：CO2溶于水后渗入油井水泥石时，可以与水化产物发生系列化学反应： CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-
Ca（OH）2 + H+ + HCO3- CaCO3 + 2H2O
CSH + H+ + HCO3- CaCO3 + SiO2（无定型）+ H2O
水泥石表面初始碳化后即生成CaCO3。碳化结果是水泥石的孔隙度降低、抗压强度增大。随着与富含CO2地层水的不断作用，会持续发生下列反应：
CO2 + H2O + CaCO3 Ca（HCO3）2
Ca（HCO3） + Ca（OH）2 2CaCO3 + H2O
从CO2腐蚀水泥环实验后的扫描电镜图中可以看出（见图3-1），油井水泥石的孔隙度和渗透性增大，水泥石的致密性明显降低，导致抗压强度降低。
（2） 溶蚀作用：当Ca（OH）2被消耗完之后，CO2又与CSH反应生成非胶结性的无定形SiO2，破坏水泥石的整体胶结状态，水泥石被CO2溶蚀后溶蚀孔随处可见（见图3-2），并造成水泥石体系pH值降低，为腐蚀性气体继续渗入水泥环提供了便利条件，造成水泥石的进一步腐蚀，最终导致水泥环失去对钢套管的保护作用。
（3） 碳化收缩作用：在水化温度低于80℃时，纯水泥水化时可生成膨胀性组分钙钒石（AFt），其反应式如下：
C3A + Ca（OH）2 + CaSO4·2H2O AFt
当CO2存在时，CO2与上述反应争夺Ca（OH）2，抑制了AFt的生成，因而造成水泥石体积收缩，从而可能诱发环空微间隙（见图3-3），为富含CO2的地层水打开通道，加剧了CO2对水泥石和套管的腐蚀。
图3-1 淋滤作用对水泥石的腐蚀形貌
（4） 地层水的协同作用：高矿化度的地层水使CaCO3的溶解度增大，淋滤作用增强。地层水中含有多种腐蚀性离子，如Mg2+、SO42-和Cl-，以及腐蚀性组分H2S，这些组分的协同作用也会加剧CO2对水泥环和套管的腐蚀（如图3-4）。
图3-2 溶蚀作用对水泥石的腐蚀形貌
图3-3 碳化收缩作用对水泥石的腐蚀形貌
图3-4 协同作用对水泥石的腐蚀形貌（150℃）
由上述几种CO2在低温下的腐蚀作用对水泥石腐蚀的机理和腐蚀形貌可以看出，地层水中的CO2侵入水泥环并与其水化产物产生多种作用，严重破坏了水泥环的强度、渗透率等，对水泥环保护油管的作用产生一系列的不良影响，从而会影响油井的正常生产和使用寿命。
2.2 水泥环CO2腐蚀影响因素
CO2对水泥石的腐蚀机理主要体现在CO2与水泥石不同水化产物的化学作用上，可见水泥石所处的地质环境对于CO2腐蚀水泥石起着至关重要的作用；当然水泥本身的材料组成也不容忽视；现场施工情况对与水泥环的性能也有很大影响。因此可以得出CO2对油井水泥环腐蚀的三大影响因素，虽然CO2对水泥石的腐蚀过程是一种错综复杂的物理、化学过程，影响其腐蚀过程的因素很多，但是，归纳起来，影响CO2腐蚀油井水泥环的因素可以大致分为：周围地质环境因素、施工因素和水泥材料等三大类[7]。
周围地质环境因素主要指水泥石周围介质的相对湿度、温度、压力及CO2分压、浓度对水泥石碳化的影响。环境介质的相对湿度直接影响水泥环的润湿状态和抗碳化性能。在环境的相对湿度比较大的情况下，水泥石的毛细管处于相对的饱和状态，使其气体渗透性大大降低，水泥石的碳化速度则大大降低，但是，当周围介质的相对湿度达到某个范围时，水泥石的碳化速度达到最快，这个范围值随不同的地质条件而各不相同。
至于施工因素对水泥石的影响主要指的是固井施工时对水泥的配制、搅拌和注入等条件的影响。显然，这些因素对油井水泥环的密实性的影响是很大的。所以，保证在固井施工时的规范操作是十分重要的。
水泥材料主要是指水泥石的品种，外加剂及外掺料的加入、现场水泥浆的配制等都对水泥石的碳化有一定的影响。因此明确这些影响因素对腐蚀产生的影响规律，对于合理制定腐蚀防护措施具有重要意义。
3 结论
本文针对油气井油套管、水泥环CO2腐蚀机理，及腐蚀影响因素进行分析研究，所取得的主要结论如下：
（1） 根据CO2和金属腐蚀特性，分析给出了油套管CO2腐蚀机理。机理分析表明，在电解质存在的条件下，CO2促使井下油套管发生电化学腐蚀，腐蚀主要与环境因素和油套管材料组成有关，其腐蚀破坏产生形式随所处条件不同而不同，主要表现为全面腐蚀与典型沉积物下方的局部腐蚀，但破坏主要由局部腐蚀造成。
（2） 油气井井下水泥石CO2腐蚀机理分析表明，CO2对水泥石的腐蚀与水泥石水化产物有关，其机理为湿相CO2渗入到水泥石中与水泥石水化产物发生不同的化学反应，产生不同的化学物质，最终导致水泥石的成分发生变化，严重的破坏了油井水泥石的孔隙度、渗透率、强度由于国内各油气田的油气组分、开采年限、腐蚀介质、地质状况、土壤成分等都不尽相同，所以在选择油气管的防腐措施时，要综合考虑各种实际情况，针对不同油气井的实际情况，应采用最经济最简单的防腐技术。
参考文献
[1] 中国腐蚀与防腐学会．石油工业中的腐蚀与防护．北京：化学工业出版社，2001：16．
[2] 张学元．二氧化碳腐蚀与控制[M] ．北京：化学工业出版社，2000：56-61．
[3] 王建刚．油气管材的二氧化碳腐蚀行为研究．http：//lsg.cnki.net/ grid20/detail/QueryID=163&CurRec=3，2004-09-08．
[4] 李继丰．油井管柱抗CO2腐蚀技术研究．http//lsg．cnki．net/grid20/ detail．Aspx？QuervID=163&CurRec=1，2006-11-15．
[5] UedaM， Ikeda A. Effect of Microstructure and Cr Content in Steel on CO2 Corrosion. Corrosion /1996， paper No. 13， Houston ： NACE， 1996．
[6] 朱健军．CO2对油井水泥的腐蚀规律及应用研究. http：//lsg.cnki. net/grid20/detail/?QueryID=267&CurRec=2，2006，06，12．
[7] 闫波.大气污染对钢筋混凝土结构耐久性影响研究．哈尔滨建筑大学学报，2000，
