油气开发中CO2空蚀-腐蚀耦合预测模型研究

程海鹏; 唐俊; 王凤欣; 王滨; 李志强

doi:10.19770/j.cnki.issn.1008-2565.2026.01.005

北京石油化工学院学报 ›› 2026, Vol. 34 ›› Issue (1) : 22 -26+46. DOI: 10.19770/j.cnki.issn.1008-2565.2026.01.005

油气开发中CO₂空蚀-腐蚀耦合预测模型研究

程海鹏, 唐俊, 王凤欣, 王滨, 李志强

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摘要

在油气开发的过程中，对于油管上产生的CO₂局部孔蚀、台地状和流动性沟槽状腐蚀形成的甜腐蚀，其机理一直缺乏合理的科学解释。通过流体力学分析，对其形态和空蚀对比，发现CO₂的甜腐蚀就是CO₂在减压析出后，气泡溃灭后形成的空蚀，原研究的电化学理论和冲蚀理论不能完全解释其腐蚀形态，原研究忽视了CO₂作为气体参与的空泡腐蚀这一现象。为准确预测空蚀-腐蚀耦合效应，其腐蚀预测模型综合考虑流体力学参数（如压差、流速、剪切应力）与化学物理参数（如CO₂含量、温度、pH）的相互作用，建立多物理场耦合的数学表达式。研究CO₂空蚀与CO₂电化学腐蚀的协同机理，构建基于流体力学和电化学腐蚀的预测模型。通过实验检验预测模型和实际误差在11%左右。基本符合实际情况。