本发明涉及注气井管柱选材领域，特别涉及一种注气井选材界限确定方法。
背景技术：
目前，我国很多油藏开发已进入中后期，存在原油含水率高，投入产出比大，常规注水技术挖潜困难等问题。注气驱(如注二氧化碳、空气、氮气或天然气)是一种高效的提高原油采收率技术。在注气驱油过程中，注入介质中含有的co2、o2等腐蚀性介质会造成油套管的腐蚀，腐蚀会造成油套管的壁厚变薄，严重时会导致腐蚀穿孔，甚至井筒报废。注气井管柱耐腐蚀性能的好坏直接影响到井筒的安全。为确保不同注气工况下井筒的安全服役，油套管的选材显得尤为关键。
目前，针对油井管柱选材界限的研究，“一种高酸性气田井筒管柱材料评价系统”(申请专利号：cn104251812a)解决了高含h2s/co2气田选材难题，为高酸性气田的开发和安全生产提供了理论支持。“一种新型油套管二氧化碳选材图版”(申请专利号：cn104726872a)，该图版涵盖新开发的不同类型的低cr钢，弥补了以往只在碳钢和不锈钢之间进行油套管选材的不足，降低了油套管成本。然而，以上研究成果需要依托大量的室内实验数据，实验成本比较高。
因此，发明一种简便、实用、能够指导现场的注气井选材界限方法还是十分必要的。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种注气井选材界限确定方法，以解决注气井油套管的选材问题，并简化注气井选材的过程，节省成本。
本发明是一种注气井选材界限确定方法，所述的方法具体过程包括以下步骤：
步骤1：对注气井不同材质在不同温度、流速、腐蚀介质分压和氯离子浓度下进行失重法腐蚀测试，并利用腐蚀速率公式(1)求取材质的均匀腐蚀速率值；
式中：v′cor为腐蚀速率(mm/a)，δm为腐蚀试验前后试样的质量之差(g)，ρ为试样密度(g/cm)，a为试样表面积(cm2)，δt为腐蚀时间(h)；
步骤2：基于步骤1中材质的均匀腐蚀速率值分别获取不同材质的腐蚀速率与温度、流速、腐蚀介质分压和氯离子浓度的关系曲线，并利用最小二乘法分别拟合出不同材质的腐蚀速率与温度、流速、腐蚀介质分压和氯离子浓度的公式，其公式表示为(2)-(5)；
vt＝f(t)(2)
vp＝f(p)(3)
vv＝f(v)(4)
vc＝f(c)(5)
式中：vt为温度为t时由f(t)函数计算得到的腐蚀速率(mm/a)，vp为腐蚀介质分压为p时由f(p)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，vv为流速为v时由f(v)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，vc为氯离子浓度为c时由f(c)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，t为温度(℃)，p为腐蚀介质分压(mpa)，v为流速(m/s)，c为氯离子浓度(ppm)；
步骤3：根据给定的腐蚀安全控制指标s，计算出不同工况下的腐蚀安全系数，其公式表示为(6)-(9)；
式中：s为油田腐蚀控制指标，vt为温度为t时由f(t)函数计算得到的腐蚀速率(mm/a)，vp为腐蚀介质分压为p时由f(p)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，vv为流速为v时由f(v)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，vc为氯离子浓度为c时由f(c)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，nt为腐蚀速率为vt时计算的腐蚀安全系数，np为腐蚀速率为vp时计算的腐蚀安全系数，nv为腐蚀速率为nv时计算的腐蚀安全系数，nc为腐蚀速率为vc时计算的腐蚀安全系数；
步骤4：利用步骤3中腐蚀安全系数公式(6)-(9)，计算获取不同材质在不同工况下的腐蚀安全系数ni＝[n1，n2，n3，…nn]，i表示腐蚀安全系数的个数，i＝1，2，3…n(n>15)；步骤5：以腐蚀工况参数为选材图版的横坐标轴，腐蚀安全系数为选材图版的纵坐标轴，将步骤4中的腐蚀安全系数连成曲线，绘制出不同材质在温度、腐蚀介质分压、流速、氯离子浓度条件下的选材图版；
步骤6：根据温度、腐蚀介质分压、流速、氯离子浓度对应的选材图版，依据注气井的工况参数，在选材图版中分别得到nt，np，nv和
所述的选材界限确定方法同时考虑了温度、腐蚀介质分压、流速和氯离子浓度四种因素。
本发明由于采用了以上的技术方案，具有以下优点：
(1)针对不同特定工况的注气井都可建立相应的选材图版，为注气井管柱的选择提供重要依据。
(2)该选材界限确定方法基于少量的室内实验数据，故其建立选材图版的过程简单。
附图说明
图1是不同材质在温度条件下的选材图版。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细的描述。
图1是不同材质在温度条件下的选材图版。
步骤1：对注气井不同材质在不同温度、流速、腐蚀介质分压和氯离子浓度下进行失重法腐蚀测试，并利用腐蚀速率公式(1)求取材质的均匀腐蚀速率值；
式中：v′cor为腐蚀速率(mm/a)，δm为腐蚀试验前后试样的质量之差(g)，ρ为试样密度(g/cm)，a为试样表面积(cm2)，δt为腐蚀时间(h)；
步骤2：基于步骤1中材质的均匀腐蚀速率值分别获取不同材质的腐蚀速率与温度、流速、腐蚀介质分压和氯离子浓度的关系曲线，并利用最小二乘法分别拟合出不同材质的腐蚀速率与温度、流速、腐蚀介质分压和氯离子浓度的公式，其公式表示为(2)-(5)；
vt＝f(t)(2)
vp＝f(p)(3)
vv＝f(v)(4)
vc＝f(c)(5)
式中：vt为温度为t时由f(t)函数计算得到的腐蚀速率(mm/a)，vp为腐蚀介质分压为p时由f(p)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，vv为流速为v时由f(v)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，vc为氯离子浓度为c时由f(c)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，t为温度(℃)，p为腐蚀介质分压(mpa)，v为流速(m/s)，c为氯离子浓度(ppm)；
步骤3：根据给定的腐蚀安全控制指标s，计算出不同工况下的腐蚀安全系数，其公式表示为(6)-(9)；
式中：s为油田腐蚀控制指标，vt为温度为t时由f(t)函数计算得到的腐蚀速率(mm/a)，vp为腐蚀介质分压为p时由f(p)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，vv为流速为v时由f(v)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，vc为氯离子浓度为c时由f(c)计算得到的腐蚀速率(mm/a)，nt为腐蚀速率为vt时计算的腐蚀安全系数，np为腐蚀速率为vp时计算的腐蚀安全系数，nv为腐蚀速率为vv时计算的腐蚀安全系数，nc为腐蚀速率为vc时计算的腐蚀安全系数；
步骤4：利用步骤3中腐蚀安全系数公式(6)-(9)，计算获取不同材质在不同工况下的腐蚀安全系数ni＝[n1，n2，n3，…nn]，i表示腐蚀安全系数的个数，i＝1，2，3…n(n>15)；步骤5：如图1所示，以腐蚀工况参数为选材图版的横坐标轴，腐蚀安全系数为选材图版的纵坐标轴，将步骤4中的腐蚀安全系数连成曲线，绘制出不同材质在温度、腐蚀介质分压、流速、氯离子浓度条件下的选材图版；
步骤6：根据温度、腐蚀介质分压、流速、氯离子浓度对应的选材图版，依据注气井的工况参数，在选材图版中分别得到nt，np，nv和
所述的选材界限确定方法同时考虑了温度、腐蚀介质分压、流速和氯离子浓度四种因素。