[發明專利]一種獲取注水井管柱溶解氧腐蝕速率的方法

有效

• 申請號: 202011081980.4
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112182487B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 許紅林;楊斌;龍學淵;彭念;徐家年
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;G06F30/20;E21B47/00;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 王玉芝

1.一種井筒管柱完整性領域溶解氧腐蝕速率計算方法，其特征在于，包括如下步驟，

步驟一：通過現場測量獲取注水井地面實測大氣壓、地面實測溫度、注入水總礦化度、注入水日排量，用溶解氧濃度測定儀測試井口處注入水溶解氧濃度C_aq(0)，或者，采用以下公式獲取C_aq(0)

式中，C_aq(0)為井口處注入水溶解氧濃度，單位為mol/m³，p_grd為地面實測大氣壓，單位為kPa，T_grd為地面實測溫度，單位為℃；

步驟二：采用以下公式計算獲取注入水運動粘度ν_w(h)

式中，h為任意井深，單位為m，ν_w(h)為井深h處注入水運動粘度，單位為m²/s，T(h)為井深h處注入水溫度，單位為℃，p(h)為井深h處注入水壓力，單位為MPa；C_w為注入水總礦化度，單位為10⁴mg/L；

步驟三：采用以下公式計算獲取注入水雷諾數Re(h)

式中，R_e(h)為井深h處注入水雷諾數，R_e(h)無因次，Q_w為注入水日排量，單位為m³/d，D_out(h)為井深h處注水通道橫截面外直徑，單位為m，D_in(h)為井深h處注水通道橫截面內直徑，單位為m；

步驟四：采用以下公式計算獲取注水井管柱氧腐蝕擴散邊界層厚度δ(h)

式中,δ(h)為井深h處氧腐蝕擴散邊界層厚度，單位為m，k(h)為井深h處注水管柱管壁粗糙度，單位為m；

步驟五：采用公式計算獲取注水井管柱氧腐蝕擴散系數Do₂(h)

式中，Do₂(h)為井深h處注入水溶解氧擴散系數，單位為m²/s；

步驟六：將注水井管柱長度H沿井深等分成N個長度為Δh的單元，Δh＝H/N，采用以下公式遞推計算獲取任意井深處注入水溶解氧濃度C_aq(h)

(其中，i＝1,2,3,…N且N＞H)

式中，H為注水井管柱總長度，單位為m，N為沿井深注水井管柱等分單元個數，N為整數，Δh為沿井深注水井管柱等分單元長度，單位為m，δ(τ)為井深τ處氧腐蝕擴散邊界層厚度，單位為m，D_out(τ)為井深τ處注水通道橫截面外直徑，單位為m，D_in(τ)為井深τ處注水通道橫截面內直徑，單位為m；

步驟七：采用以下公式計算獲取注水井管柱溶解氧腐蝕速率R_c(h)

式中，R_c(h)為井深h處注水井管柱溶解氧腐蝕速率，單位為mm/y，M_Fe為鐵的分子量，ρ_Fe為鐵的密度。

2.如權利要求1所述的一種井筒管柱完整性領域溶解氧腐蝕速率計算方法，其特征在于，

所述步驟四中，若水管為碳鋼材質管柱則k(h)取15.24×10^-6m，若水管為合金鋼材質管柱則k(h)取1.6×10^-6m。

3.如權利要求1所述的一種井筒管柱完整性領域溶解氧腐蝕速率計算方法，其特征在于，

所述步驟七中，M_Fe取值0.056kg/mol，ρ_Fe取值7850kg/m³。