由于我国地表浅层资源已基本探明,为保障我国的能源安全,急需探采深部油气资源。同时,为推动地球科学发展,我国大陆科学钻探的深度正朝着单孔1万米及更深的目标进军。在深部油气钻井和科学钻探井中,传统钢钻杆由于比强度不足而存在较大安全隐患,轻质铝合金钻杆是钢钻杆的理想替代品。但国外和国内的使用经验表明,铝合金钻杆在pH较高的钻井液中会出现较严重的腐蚀问题,因此本文对铝合金钻杆在钻井液中的腐蚀行为及腐蚀机理进行了试验研究。采用全浸泡的试验方法,对钻井液常用成分(膨润土、聚合物添加剂、磺化添加剂)、温度、浸泡时间、钻井液pH值、与钢复合、添加缓蚀剂、现场钻井液等影响铝合金钻杆材料腐蚀行为的因素开展了试验。钻井液的单一成分溶液可对铝合金钻杆材料造成腐蚀,腐蚀方式均为点蚀,腐蚀后其力学性能损失率基本在3%以内,变化较小;随着温度(20～120℃)的升高,力学性能损失率呈上升的趋势(由1.85%增大至6.73%),腐蚀方式由点蚀逐渐转变为全面腐蚀(120℃时为全面腐蚀,表面损失度为100%);随着腐蚀时间(24～720h)的增加,力学性能损失率呈逐渐上升的趋势(由0增大至3.7%),在720h以内腐蚀方式均为点蚀;随着pH值(10～12)的升高,力学性能损失率呈逐渐上升的趋势(由1.85%增大至5.22%),腐蚀方式由点蚀逐渐变成全面腐蚀:与钢复合会对铝合金材料在钻井液中的腐蚀起到加速作用,但其加速进程较缓慢,当腐蚀时间为336h时才有明显的加速效果。开展了耦合条件下(温度、时间、pH值)的正交试验,确定了影响铝合金钻杆材料在钻井液中腐蚀的显著因素是温度和pH值,通过对铝合金钻杆材料剩余强度对比分析,结果表明,pH值在10～11时剩余强度下降较快,而pH值在11～12时变化较小,当温度在20～70℃时剩余强度下降较快,而在70～120℃时下降趋于缓慢。铝合金钻杆用钻井液的pH值应控制在10以下,应按照钻杆90%的剩余强度进行钻进参数计算。采用SEM、EDS、FT-IR等表征手段对腐蚀后的铝合金试样的表面形貌和腐蚀产物进行了分析,结果表明,当温度和pH值较低时,腐蚀的形式为点蚀;当温度和pH值升高后,腐蚀的形式主要以腐蚀裂纹为主,pH值的升高会促进裂纹的发育;合金中Cu、Mg、Si等元素的第二相粒子是腐蚀的敏感区域,第二相粒子脱落后即形成腐蚀坑,腐蚀产物主要由Al、C、O、S等元素组成;红外线波数2500～1500cm-1和600～400cm-1的范围是铝合金钻杆材料在聚磺体系钻井液中腐蚀产物的主要识别区。