配水器作为分层注水井的重要设备之一,随着分层注水井的增多,配水器的数量也逐年增加。由于井下工作环境恶劣,配注量、水质、配注压力等复杂多变,配水器的一些关键零件会产生腐蚀、磨损及裂纹等缺陷,对配水器的强度、使用寿命及其再利用产生很大影响。因此,对腐蚀后的配水器及时开展腐蚀缺陷特征分析和剩余寿命预测研究,对延长在役配水器使用寿命和油田安全生产具有重要意义,是降低分层注水成本、提高油田开发整体经济效益的重要课题。本文以桥式偏心配水器为研究对象,对其进行拆解、清洗后通过腐蚀形貌分析确定腐蚀类型。采用CFD数值模拟方法,得到冲刷磨损对配水器连接套的影响规律,配水器连接套位置冲刷磨损量极小,最大年减薄量仅为0.000719 mm。模拟井下实际工况,利用失重试验法分别测定了配水器材料在三种采出液中的平均腐蚀速率。基于图像处理技术,考虑配水器腐蚀图像特点,提出了图像预处理、图像分割、特征提取及特征参数定量分析方法,并结合BP神经网络,建立了腐蚀坑深度预测模型,该模型最大预测误差不超过11.68%,实现了对配水器腐蚀坑缺陷几何特征的定量评估。对腐蚀坑缺陷进行统计分析,得到缺陷特征的分布情况,缺陷形状包括球形、椭球形、矩形,其中,球形缺陷数量最多。为配水器剩余寿命预测提供了腐蚀缺陷检测手段。基于连接套结构,利用有限元法分析,得到了腐蚀坑缺陷深度和直径对配水器强度影响的优先性。分别进行了腐蚀坑缺陷周向间距、数量变化以及实例完整缺陷与部分缺陷对配水器强度的影响研究,得到了周向缺陷间的影响关系,结合等效截面积法获得了配水器屈服失效前的许用壁厚与安全系数,确定了完整缺陷等效应力峰值相较部分缺陷情况的变化范围。为再役配水器失效判定和剩余寿命预测提供了数据支持。针对配水器主要承载零件自身的结构特点,结合数值计算结果与屈服准则,制定了独立缺陷与联合缺陷判废标准。根据配水器许用壁厚及其在井液中的平均腐蚀速率,考虑配水器在井液中的腐蚀面数量,建立了剩余寿命预测模型。对现场已用井下配水器进行了剩余寿命预测,并对判定后可用的配水器进行现场应用试验。得出总下井有效率为100%。