二氧化碳埋存條件下油井水泥石腐蝕的熱力學模擬

作者：郭辛陽,宋雨媛,秦川,吳廣軍,步玉環,郭勝來

摘要：水泥石腐蝕問題是導致CO2埋存失效的關鍵因素之一。基于熱力學吉布斯能最小化方法,模擬CO2埋存條件下水泥石的腐蝕,研究腐蝕過程中水泥石礦物組成與礦物質量的變化、礦物體積的變化和孔隙溶液pH值的變化,分析溫度和壓力對腐蝕的影響。結果表明水泥石礦物中羥鈣石最先受到腐蝕,方解石的耐腐蝕性能最好,其他礦物的耐腐蝕性能相似;在羥鈣石被完全腐蝕之前,水泥石礦物總體積不會縮小,孔隙溶液pH值基本維持不變,完全腐蝕之后總體積減小、pH值會降低,其他礦物陸續受到腐蝕。溫度和壓力對水泥石礦物種類的影響較小,溫度越高時腐蝕水泥石所消耗的CO2質量越大;壓力主要影響方解石的腐蝕,壓力越高方解石的腐蝕程度越嚴重。研究結果可為水泥石CO2腐蝕的防治提供指導和依據。

發文機構：非常規油氣開發教育部重點實驗室（中國石油大學（華東）） 中國石油大學（華東）石油工程學院 中國石油西部鉆探工程有限公司試油公司

關鍵詞：CO2埋存腐蝕礦物質量礦物體積孔隙溶液pH值carbon dioxide sequestrationdegradationminerals massminerals volumepH value of pore solution

分類號： TE256[石油與天然氣工程—油氣井工程]