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井下含水率传感器表面处理技术
1
作者
杨清海
高伟
+6 位作者
魏松波
于翔
于川
石白茹
杨兴国
沈翘楚
许箕磊
《石油勘探与开发》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期1242-1251,共10页
基于电导式含水率传感器结构、原理和工作环境分析,揭示传感器金属电极在井下长期服役时因井液冲蚀、电化学腐蚀和油液污染等因素综合作用而发生早期失效的过程,提出利用掺硼金刚石(Boron-doped diamond,BDD)薄膜进行电极表面改性处理...
基于电导式含水率传感器结构、原理和工作环境分析,揭示传感器金属电极在井下长期服役时因井液冲蚀、电化学腐蚀和油液污染等因素综合作用而发生早期失效的过程,提出利用掺硼金刚石(Boron-doped diamond,BDD)薄膜进行电极表面改性处理的方法,提高薄膜改性电极的服役性能。采用热丝化学气相沉积法沉积BDD薄膜,依次调整掺硼浓度、优化沉积时间并进行氟化处理,综合优化BDD薄膜的耐磨损性、耐电化学腐蚀性和疏油性。研究表明:掺硼浓度为6×10^(-3)时薄膜的高耐磨性和耐电化学腐蚀性赋予改性电极良好的耐冲蚀和抗腐蚀能力,摩擦系数和磨损率较因瓦合金分别降低92%和78%,低频阻抗模值大于1×10^(4)Ω·cm^(2);沉积时间8 h制备的BDD薄膜沉积晶粒尺寸较小且分布均匀,表现出良好的微纳结构,最利于提高改性电极的疏油性能,在模拟井液中的接触角达102°。BDD薄膜改性电极在模拟工况下的应用实践表明,改性电极表现出优异的耐冲蚀磨损、耐电化学腐蚀性以及抗油污黏附能力,可实现电导式含水率传感器在井下苛刻工况下的长期稳定工作。
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关键词
含水率传感器
表面处理
掺硼金刚石薄膜
耐冲蚀磨损性
耐电化学腐蚀性
疏油性
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职称材料
题名
井下含水率传感器表面处理技术
1
作者
杨清海
高伟
魏松波
于翔
于川
石白茹
杨兴国
沈翘楚
许箕磊
机构
中国石油勘探开发研究院
吉林油田油气工程研究院
中国地质大学
出处
《石油勘探与开发》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期1242-1251,共10页
基金
国家自然科学基金基础科学中心项目“数字经济时代的资源环境管理理论与应用”(72088101)
中国石油天然气集团有限公司科学研究与技术开发项目“智能分层注采工程技术研究”(2021ZG12)
国家重点研发计划/政府间国际科技创新合作重点专项“能源与水纽带关系及高效绿色利用关键技术”(2018YFE0196000)。
文摘
基于电导式含水率传感器结构、原理和工作环境分析,揭示传感器金属电极在井下长期服役时因井液冲蚀、电化学腐蚀和油液污染等因素综合作用而发生早期失效的过程,提出利用掺硼金刚石(Boron-doped diamond,BDD)薄膜进行电极表面改性处理的方法,提高薄膜改性电极的服役性能。采用热丝化学气相沉积法沉积BDD薄膜,依次调整掺硼浓度、优化沉积时间并进行氟化处理,综合优化BDD薄膜的耐磨损性、耐电化学腐蚀性和疏油性。研究表明:掺硼浓度为6×10^(-3)时薄膜的高耐磨性和耐电化学腐蚀性赋予改性电极良好的耐冲蚀和抗腐蚀能力,摩擦系数和磨损率较因瓦合金分别降低92%和78%,低频阻抗模值大于1×10^(4)Ω·cm^(2);沉积时间8 h制备的BDD薄膜沉积晶粒尺寸较小且分布均匀,表现出良好的微纳结构,最利于提高改性电极的疏油性能,在模拟井液中的接触角达102°。BDD薄膜改性电极在模拟工况下的应用实践表明,改性电极表现出优异的耐冲蚀磨损、耐电化学腐蚀性以及抗油污黏附能力,可实现电导式含水率传感器在井下苛刻工况下的长期稳定工作。
关键词
含水率传感器
表面处理
掺硼金刚石薄膜
耐冲蚀磨损性
耐电化学腐蚀性
疏油性
Keywords
water cut sensor
surface treatment
boron-doped diamond film
wear resistance
electrochemical corrosion resistance
oleophobic property
分类号
TE257 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
井下含水率传感器表面处理技术
杨清海
高伟
魏松波
于翔
于川
石白茹
杨兴国
沈翘楚
许箕磊
《石油勘探与开发》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
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