聚醚、咪唑啉复配缓蚀剂在油田的应用研究

针对中国石油天然气股份有限公司华北分公司岔19断块油井抽油杆、油管腐蚀结垢现象,进行了缓蚀阻垢剂配方优选。试验研究表明,在单一缓蚀剂优选的基础上,采用缓蚀效果较好的两种水溶性有机缓蚀剂CY03(聚醚类)和CY05(咪唑啉类)1∶1复配,在缓蚀剂总质量浓度不变的条件下,复配缓蚀剂比单一缓蚀剂的缓蚀率可提高5%以上,并且复配缓蚀剂与阻垢剂HEDP,ATMP,PBTCA有较好的配伍性。经室内试验,筛选出的缓蚀阻垢剂配方的缓蚀率在75%以上,阻垢率在95%以上。2005年6月进行现场试验,油井水中总铁的质量浓度由加药前的2．0 mg/L降至加药后的0．1～0．5 mg/L,油井平均检泵周期由140 d延长至300 d,取得了较好的缓蚀阻垢效果。     

二氧化碳驱采油井缓蚀阻垢剂的复配实验研究

针对西部某油田注CO_2驱腐蚀结垢的特点,选用油田普遍使用的咪唑啉、季铵盐、酰胺盐、膦酸盐缓蚀剂以及氨基三亚甲基膦酸和聚天冬氨酸阻垢剂进行复配实验研究,用电化学测试方法和静态阻垢测试实验优选出性能良好的缓蚀剂和阻垢剂单剂,对所选的缓蚀剂和阻垢剂在总质量浓度240mg/L下进行最优配比实验后,采用失重法、模拟工况测试阻垢率以及扫描电镜(SEM)评价复合缓蚀阻垢剂的防护效果。实验结果表明:通过单剂筛选得出的缓蚀剂和阻垢剂在60℃饱和CO_2模拟地层水中对N80碳钢的缓蚀率高达94.13%,阻垢率高达93.98%;在总质量浓度为240mg/L时,缓蚀剂与阻垢剂按2∶1的质量比复配后的试剂,缓蚀率达91.98%,阻垢率达91.10%;在模拟实际最苛刻的生产工况下,复合缓蚀阻垢剂的防腐防垢均能满足油田控制指标。研究表明,膦酸盐和聚天冬氨酸复配的缓蚀阻垢剂可以抑制CO_2驱采油井的腐蚀结垢问题。     

川南二叠系煤层气井防腐防垢工艺

川南筠连煤层气属深层煤层气,含煤10余层,近几年出现大范围井下管柱腐蚀结垢,造成检泵停产,严重影响开发进程。通过对12组垢样的XRD分析发现,垢样是罕见的含CaCO₃、FeCO₃及SiO₂的多种无机矿物混合体,常规Ca/Mg盐的缓蚀阻垢剂并不适用,需探索新的防腐防垢工艺。以激光粒度检测法、失重法、静态阻垢法、绝迹稀释法对6种缓蚀阻垢剂(EDTMPS、HEDP、ATMP、EDTMPA,PESA、PASP)和2种杀菌剂(1227、戊二醛)进行分散、缓蚀、阻垢及杀菌效果评价。结果显示,戊二醛杀菌效果较好,30 mg/L时可完全杀菌,对颗粒粒径无显著影响,EDTMPS与PESA缓蚀阻垢效果较好,复配比为1∶1,90 mg/L时阻垢率、缓蚀率分别达84.56%、92.34%,可有效降低颗粒粒径。最终确定防腐防垢配方为:45 mg/L有机磷类阻垢剂EDTMPS+45 mg/L聚合物类阻垢剂PESA+30 mg/L戊二醛杀菌剂,用连续泵注设备由环空注入井下,3~6 d时采出水Ca2+质量浓度由200 mg/L升至380 mg/L,Fe2+质量浓度由14 mg/L降至8 mg/L,细菌数接近0个/mL。长期跟踪发现,因腐蚀、结垢造成的检泵周期分别由665 d、681 d延长至749 d、880 d。以EDTMPS、PESA与戊二醛为主的缓蚀阻垢配方可有效缓解本区井下管柱的腐蚀结垢。     

HZ缓蚀阻垢剂的研制与应用

针对j22、j58断块由于腐蚀结垢严重影响油田正常生产的问题,分析了油井采出水及垢物成分,弄清了油井腐蚀结垢的原因和类型。在此基础上,通过室内筛选、配伍等试验,研制出 HZ缓蚀阻垢剂。通过现场应用,缓蚀率达80%,阻垢率达95%以上,具有较好的缓蚀阻垢效果。     

CO_2驱地面采输系统缓蚀阻垢剂优选研究

CO_2驱提采技术因其诸多优点得到了广泛应用,但同时也带来了严重的地面采输系统腐蚀结垢风险。为此,分别采用电化学测试方法和静态阻垢法对油田常用的缓蚀剂和阻垢剂进行筛选,对优选的缓蚀剂和阻垢剂进行配伍性和协同性测试后,复配出效果优异的复合缓蚀阻垢剂,最后采用失重法和模拟工况阻垢率测试评价复合缓蚀阻垢剂的综合防护性能。筛选出的缓蚀剂和阻垢剂在55℃、常压下,饱和CO_2的模拟地层水中对采输系统典型钢材20钢的缓蚀率达93.06%,阻垢率达95.18%;将筛选的缓蚀剂和阻垢剂复配后,在模拟工况下,复合缓蚀阻垢剂加量500 mg/L时20钢的腐蚀速率控制在0.045 mm/a以内,阻垢性能满足油田控制指标。研究结果表明,复配的复合缓蚀阻垢剂对CO_2驱地面采输系统具有较好的防护作用,能保证其安全运行和生产。     

油井缓蚀剂YZHS-1的应用研究

在讨论引起井下和地面腐蚀的原因的基础上,研制出了缓蚀剂YZHS-1.该缓蚀剂不仅能防止H2S、CO2的腐蚀,还能抑制硫酸盐还原菌和不均匀结垢引起的腐蚀.缓蚀效率高,对于腐蚀严重的油井和地面系统都有很好的缓蚀作用,用量为100mg/L时缓蚀率可达到80%以上.     

HZ油井缓蚀阻垢剂在华北油田的应用

为解决油井由于腐蚀结垢严重影响油田正常生产问题,采用有机酸和有机胺及助剂合成了HS-1油井缓蚀剂,同时与阴离子及两性离子表面活性剂等多种助剂复配,研制出了HZ系列缓蚀阻垢剂.利用静态挂片法和容量法进行了缓蚀率与阻垢率的测定.该剂在华北油田现场应用60余口井,缓蚀率达70%,阻垢率达95%,加药井平均检泵周期延长3倍,节约检泵费用840余万元,具有较好的推广应用价值.     

新型高温阻垢缓蚀剂的研制与评价

千米桥油田生产过程中井底油管存在的严重结垢和腐蚀问题 ,针对结垢和腐蚀类型 ,研制了一种抗高温的新型阻垢缓蚀剂PPS - 1。试验表明 ,该阻垢缓蚀剂在 180℃的温度下 ,即使加量较小 ,阻垢率仍可达 90 %以上、缓蚀率大于 75 %;且随着加量的提高 ,阻垢缓蚀率都逐渐提高 ,各性能明显优于目前常用的阻垢缓蚀剂 ;不仅适用于千米桥油田高温条件下的阻垢缓蚀 ,同样可解决中、低温条件下的阻垢缓蚀问题。     

缓蚀阻垢剂HZ-X2的合成、性质及应用

中原文留油田油井含水高于85％，采出水中CO2与HCO3^-构成弱酸性缓冲体系，腐蚀性和结垢性很强，油井、集输和注水系统既出现腐蚀，又发生结垢。针对该油田研制并生产了新型缓蚀阻垢剂HZ－X2。简介了合成方法及产品技术性能，讨论了缓蚀和阻垢机理，详述了室内测试结果，简介了现场试验和应用情况。该剂由缓蚀成份咪唑啉及其衍生物、阻垢成份膦基丙烯酸－马来酸（酐）共聚物及溶剂制成，易溶于水，可溶或分散于油，不增加原油的乳化。在室内测试中，加量＞100mg/L时在65℃采出水中的静态缓蚀剂＞75％，在70℃油水混合液（30：70）中的动态缓蚀率＞70％。加量≥20mg/L时，在75℃采出水中对Ca、Mg垢的阻垢率＞84％。在现场试验中，从1口油井油套环空按产水量加入该剂100mg/L，在20天内使采出水中含铁量下降，腐蚀速率降至接近0.07mm/a。在文留油田现场应用中，不同油井加入适量药剂（60－100mg/L)，加药周期一般15d左右，采出水平均腐蚀速率由0．408mm/a降至0.075mm/a，结垢速率由3－7mm/a降至0.121mm/a。表3。     

固体缓蚀剂GTH油井防腐技术

为了防止胜利孤岛油田含H2S和CO2酸性气体、采出水矿化度高的油井井下腐蚀,研制了以炔氧甲基胺及其季胺盐为主缓蚀剂,酰胺咪唑啉为复配缓蚀剂,加入多种辅助组分和加工助剂,用挤压成型方法制成的固体缓蚀剂GTH(φ55mm、L250mm的棒状物)。65℃时加量15和20mg/L的主缓蚀剂对N80钢试片在油田采出水中的缓蚀率为85%和90%,加入复配缓蚀剂使缓蚀率提高1%~2%。考察了含不同量缓蚀成分的GTH在65℃(及90℃)自来水中0~30天的动、静态溶出率,确定用于孤岛油田的GTH中缓蚀成分的含量为40%,在室内测得在油田采出水中的溶出速率为2.3~2.5mg/d.cm2,按日产液量每10m3下入2m长棒状缓蚀剂,可在一定时间内使油井采出水中缓蚀成分浓度维持在13mg/L。根据7口油井的检测数据,下入GTH后采出水的腐蚀速率平均由0.138mm/a降至0.023mm/a,缓蚀率为83%。简介了将GTH下入井内的工艺。在孤岛油田将该防腐蚀方法用于35口油井,32口井的检泵周期由4个月延长至8个月以上。图5表5参3。     

环烷酸缓蚀剂的合成及其缓蚀评价

介绍了硫代磷酸酯高温缓蚀剂A及其胺中和改性产品B的制备和对环烷酸的缓蚀评价,利用扫描电镜对硫磷酸酯胺类衍生物缓蚀剂吸附膜进行了分析。实验结果表明:硫代磷酸酯及其衍生物有很好的抗环烷酸腐蚀的性能,其胺类衍生物对环烷酸有更好的缓蚀效果,低温下对碳钢几乎无腐蚀;在270℃左右,于酸值[m(KOH)/m(腐蚀介质油)]为50×10-3的腐蚀介质油中,当缓蚀剂B的体积分数为1.0×10-3时,对20#碳钢和321,304,316L不锈钢4种炼油化工装置常用材质都具有很好的缓蚀效果,其中对20#碳钢的缓蚀率可高达90%;高温缓蚀剂B在金属表面成膜较好,能有效地抑制环烷酸腐蚀。4种材质的耐环烷酸腐蚀能力从低到高的顺序为:20#碳钢,321不锈钢,304不锈钢,316L不锈钢。     

长庆油田某公司锅炉防腐措施实施

在长庆油田某公司锅炉腐蚀情况调查及实验的基础上,分析了长庆油田某公司锅炉腐蚀的原因。针对某公司多具锅炉进行了加碱控制pH值及投加缓蚀阻垢剂ZH-2的防腐措施,措施实施后锅炉运行情况良好,防腐措施有效。     

气相防腐剂在炼油厂备用设备防腐中的应用

介绍了某石化分公司炼油厂第二套催化装置设备在停备用过程中的腐蚀及保护情况、停备用设备气相防腐剂的物质组成及作用原理。通过在停备用设备中的实际应用,验证了停备用设备气相防腐剂在半年使用期内能够阻止设备进一步腐蚀,并对以前生成的陈旧锈层起到一定程度的剥离和去除作用,防腐效果达到预期要求。     

循环冷却水缓蚀阻垢剂的现状及发展

综述了近年来循环冷却水缓蚀剂,阻垢剂以及复合型缓蚀阻垢剂的发展概况,并概述了国外在这一领域的发展方向。     

采油井投加缓蚀阻垢剂方式探讨

依据缓蚀阻垢剂的作用原理及抽油井的工作参数,对采油井投加缓蚀阻垢剂的方式进行了分析。采油井生产参数分析表明,药剂的抽汲规律与产液量、冲次等参数有关。应用现场油井的产出水,对油井缓蚀阻垢剂的成膜性能、膜的后效性（持久性）及预膜质量浓度进行了研究。其结果表明,成膜后A3试片的膜能够持续4-5d发挥作用,出现缓解腐蚀现象,动态腐蚀速率小于或等于0．125mm·a^-1。通过对生产参数的拟合运算,分析了连续加药和周期加药的应用条件,据此确定了组合投药方式。     

湿气管道内涂缓蚀剂防腐效果评价探讨

在天然气输送过程中,天然气中含有H2S、CO2、饱和水等,将对管道内壁造成腐蚀,因此,需要对管道内壁采取防腐措施。针对川东气田竹渠线输送特点、管道检测情况及管道内腐蚀状况,制定了内涂缓蚀剂防腐方案及防腐效果评价方法,并通过现场实施,得出了竹渠线缓蚀剂涂抹量及速度、周期及内涂防腐效果评价方法,以指导川渝天然气管道内防腐技术措施的制定,为川渝气田的安全开发提供技术支撑。     

缓蚀剂防腐及其在石油机械中的应用

钢铁结构采用缓蚀剂防腐是一种高效而又经济的防腐措施。介绍了缓蚀剂防腐的特点、作用机理、协同效应和评定筛选的主要方法。给出了目前石油工业中常用的缓蚀剂类型。通过室内实验筛选和现场试验确认 :碳钢材料在中性介质中 ,以重铬酸钾 +硫酸锌 (以 7∶1的重量比混合 )的防腐效果最好 ;在酸性介质中 ,以若丁 (2 5 % =邻甲苯硫脲 +2 0 %糊精 +5 %皂角粉 +5 0 %氯化钠的混合物 )的缓蚀效果最好。依据缓蚀剂的协同效应理论 ,指出复配型缓蚀剂比单一型缓蚀剂的缓蚀效率更高     

川东北气矿井下管柱腐蚀评价及缓蚀剂防腐研究

选择川东北气矿气田水回注井和气水同产井各一口作为研究目标,现场取样后进行了室内静态及动态腐蚀评价实验。结果表明,此两口井存在严重的腐蚀,腐蚀速率大于0.1mm/a,且具有明显局部腐蚀。针对这两口井进行了缓蚀剂筛选评价,发现CT2-15能有效地控制腐蚀(其腐蚀速率低于0.1mm/a),改善腐蚀试片表面情况,抑制局部腐蚀。同时,理化性能评价结果显示,CT2-15具有良好的耐热性能、与现场水配伍性优良且与现场水不发生乳化,适合现场工况条件下使用。     

镍基合金在强酸性反应介质中的腐蚀行为

研究了 1Cr18Ni9Ti、D2 5 4、SM76、SM86和TK2 3在强酸性液相合成反应介质中的腐蚀性能 ,比较了加入缓蚀剂后试样的耐蚀性及腐蚀速率。在液相羰化合成碳酸酯的氯化亚铜催化体系中 ,少量缓蚀剂对各种合金的腐蚀有明显抑制作用 ,其中对SM86腐蚀的抑制效果最理想 ,加入缓蚀剂后其腐蚀速率降为 0 .0 1mm/a ,缓蚀效率为 99.1%。通过电镜对SM86的腐蚀形貌进行了分析     

一种新型双咪唑啉缓蚀剂的研究和应用

介绍了5种不同烃基取代基的N-烷基苯甲酰胺基双咪唑啉缓蚀剂的合成方法,该类缓蚀剂具有多个吸附中心。以渤海某油田生产污水为水样开展该类缓蚀剂的腐蚀性能评价,结果表明同条件下,与油胺发生取代反应生成的N-2-[2-(十八-9-烯基)]苯甲酰胺基双咪唑啉缓蚀剂性能最好。在渤海某油田开展N-2-[2-(十八-9-烯基)]苯甲酰胺基双咪唑啉缓蚀剂的现场试验,以线性极化电阻(LPR)监测腐蚀速率,结果表明该油田污水系统腐蚀速率降低47%。该缓蚀剂的长期应用效果采用腐蚀挂片方式监测,结果表明斜板除油器和双介质滤器出口挂片的腐蚀速率较应用原缓蚀剂时分别降低39%和64%,均达到低于0.076 mm/a的控制标准。