(2)钻杆腐蚀疲劳的主要影响因素 ①损伤缺陷和坑点腐蚀的影响。 ③应力的影响。通过改进钻杆的内加厚过渡段结 构，使该处应力集中趋于平缓，有利于提高钻杆寿 命。 ③机械力的影响。“狗腿”越严重，意味着钻杆 弯曲交变载荷增大，将明显降低钻杆的腐蚀疲劳寿 命。 ①表面防腐层的影响。采用防腐层技术使腐蚀介 质不与钻杆表面接触，能够提高钻杆寿命1—3倍。 ⑤材质韧性的影响。冲击韧性对腐蚀疲劳裂纹扩 展速度和失效形成有较大影响，钢冲击韧性越高， 抵抗裂纹扩展阻止断裂能力越大。
钻井液PH值对腐蚀会产生较大的影响，江汉油 田广208井泥浆在不同pH值条件下用静态挂片法， 以钻杆钢片铡试腐蚀数据。
随着钻井液体系pH值的提高，钻井液的腐蚀性明 显减小，如PH=10时，其腐蚀速率为0.07mm/a。 钻井液的pH值控制在10以上的范围。
(2)氧气
钻井过程中，由于钻井液循环系统是非密闭的， 大气中的氧通过振动筛、泥浆罐、泥浆泵等设备在 钻井液循环过程中混人钻井液，成为游离氧，部分 氧溶解在钻井液中，直到饱和状态。 水中的氢达到饱和时可含8~12mg/L，而氧在相 当低的含量下(少于1mg/L)就能引起严重腐蚀。 钢片在15%NaCl介质中的腐蚀速率大于在 36%NaCl介质中的腐蚀速率，这主要是氧作用的结 果。
氧对钢材的腐蚀作用如下：
①电化学腐蚀。 ②附着铁锈下的氧浓差电油腐蚀。 ③氧作为耗氧细菌的原料，使细菌大量繁殖产生腐蚀。
④氧与其他腐蚀因素产生协同效应，加速钢材腐蚀。
(3)硫化氢
侵入钻井液体系的硫化氢可来自下列几个方面： a．含硫化氢的地层流体。 b．钻井液中含硫添加剂(如磺化酚醛树脂等)的分解。 c．采用含硫的接头丝扣润滑剂发生化学反应。 d．细菌对存在于钻井液中硫酸盐的作用。 硫化氢腐蚀表现的形式有以下几种： ①电化学腐蚀。 ②氢诱发裂纹(HIC)和氢鼓泡(HB)。 ⑦硫化物应力开裂(SSC)。
(3)防止钻杆腐蚀疲劳破坏措施 ①必须采取正确的操作步骤，尽量避免产生各种 应力。 ②采用无腐蚀性的连续相油基泥浆，如果用水基 泥浆浆的pH值大于10才行，pH值低于10时要使用 缓蚀剂。 ③选用内防腐层钻杆，钻杆寿命可提高1—3倍。 ④在硫化物环境中，避免采用高强度钻杆或钻杆 接头。在满足提升强度条件下，优先选用低强度钻 杆。推荐使用经调质处理的E75钢级钻杆，深井和 超深并应选用组合钻具。 ⑤新、旧钻杆下井前应进行无损探伤，尤其对加 厚过渡区进行检查，及时发现腐蚀疲劳裂纹，把腐 蚀疲劳损伤严重的钻杆及时排除。
③添加除氧剂 国内外广泛使用的除氧剂为亚硫酸盐。 ④选择性添加除硫剂。 作用原理是通过化学反应将钻井液中的可 溶性硫化物等转化成一种稳定的，不与钢
材起反应的惰性物质，从而降低钻具的腐
浊。
常用的除硫剂是海绵铁和微孔碱式碳酸锌。
⑤控制含砂量。
(2)使用内防腐层钻杆
(3)钻井过程中的腐蚀监测 目前比较成熟的方法是腐蚀环法，即在钻杆 公扣端部与母扣凹槽的部位放一个金属腐蚀试验 环，放人井下与钻井液接触一段时间后，提起钻 杆取下腐蚀试验环进行检测。
10.1.2 钻井过程中腐蚀类型
10.1.3 钻井过程中的防腐蚀措施
(1)控制钻井液的腐蚀性
①控制PH值。 通常将钻井液泥浆pH值提高到10以上 ②正确选择缓蚀剂。 缓蚀剂用量的确定应考虑包括吸附在表面比它 大得多的泥浆悬浮颗粒上的用量；因此，需要 非常高浓度的缓浊剂才能充分防止腐蚀。 现场应用缓蚀剂时一般从钻井液循环系统的首 端投入，使之既能在钻杆表面形成保护膜，又 能使井下套管得到保护。
硫化物应力开裂往往在很短时间淬不及防地发
生，造成严重后果。70年代，四川地区70造成停
钻，严重影响生产。经调查分析认为这次事故是
由于泥浆处理剂在150℃左右高温分解释放出的
硫化氢导致发生硫化物应力开裂所致。
(4)二氧化碳
干CO2是一种非腐蚀性气体，但是当存在水 时，水与CO2反应生成碳酸，引起腐蚀作用。碳 酸与铁反应生成碳酸铁，管材成片状脱落，减少 管壁厚度。一般情况下，CO2腐蚀与pH值的变化 有函数关系，pH降低，CO2腐蚀就严重，反之， pH升高，腐蚀性降低，但该介质易结垢。 CO2可来自以下几个方面： ①含CO2的地层流体： ②钻井过程中的补水进气。 ③采用CO2混相驱技术提高原油采收串而向地层 注入的CO2。
10.1 钻井系统中的腐蚀
10.1.1 钻井过程中腐蚀环境
1 ) 钻井液
不同类型的盐水对钢的腐蚀速率不同，在 36%NaCl盐水中的腐蚀速率大于在 15%NaCl+10%Na2SO4盐水中的腐蚀速率，说明 Cl-引起钢片的电化学腐蚀比SO42-严重。
不同温度下，钢片的腐蚀速率也不同，静态
20℃下，各种盐水介质的腐蚀速率均小于
0.1g/(m2· h)，而高温下钢片在盐水介质中腐蚀速
率明显增加，是常温下腐蚀速率的几十倍甚至上
千倍。因此，在钻深井时，必须注意钻井液在高
温下的腐蚀与防护问题。
不同密度加重钻井液的腐蚀速率亦各不同。
重晶石的加量从50％增加到160％，腐蚀速率从 0.0539g/(m2· h)增大到0.2888g/(m2· h)，增大了5倍。 说明钻井液中的固相颗粒对钻杆腐蚀影响较大，固 相颗粒含量越高，对金属表而的腐蚀越大，因此， 在钻砂岩和砂质地层时钻井液中会含有磨蚀性砂粒， 其含量必须控制在最低限度。
⑥要考虑钻杆的夏比冲击韧性，即室温冲击时全 尺寸式样夏比冲击强度不小于54J。 ⑦钻杆的存放，必须保证良好的防腐蚀环境，存 放不宜超过2年。当钻杆从井里取出时，清洗钻杆 并用油和缓蚀剂混合液涂于钻杆表面是减缓钻杆在 露天腐蚀最有效的方法。 ⑧优化钻具组合和结构，改善钻杆的应力分布， 减小结构上的应力集中。 ⑨根据钻具负荷采用内平钻扦，推广加厚结构改 进型新钻杆。
10.1.4 钻杆腐蚀疲劳及其防护
钻杆在使用过程中要长期经受拉、扭、弯曲
等交变应力的作用，易造成钻杆的腐蚀疲劳，同
时，钻杆外壁要受到套管和井壁的摩擦，井内介
质的腐蚀及泥浆循环时对钻杆内外表面冲刷而产
生的腐蚀，各种腐蚀同时作用、互相影响、加快
了钻杆的损坏。
(1)钻杆腐蚀疲劳的主要特征
根据全国油气填钻具失效情况调查分析： ①腐蚀疲劳是钻杆失效的最主要的形式，约占 55%—85%。 ②钻杆腐蚀疲劳多发生在钻杆上结构变化较大的 部位，如内加厚过渡区消失处和内螺纹接头方台肩根 部。 ③钻杆腐蚀疲劳多与先期的点蚀有关．对管体表 面的机械损伤十分敏感。 ④钻杆腐蚀疲劳多发生在井内介质腐蚀性严重的 地区和井斜、方伦变化较大的“狗腿”井段。 ⑤钻杆发牛疲劳的寿命受井内介质、井斜和方位 变化、钻杆结构、材质等多种因家的影响。