环保型无机复合缓蚀剂在油田水中的应用

用失重法研究了六偏磷酸钠、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、乌洛托品、硅酸钠和亚硝酸钠在高矿化度模拟油田水中对碳钢的缓蚀作用。研究结果表明,六偏磷酸钠和HEDP有一定的缓蚀作用,六偏磷酸钠和硅酸钠及乌洛托品复配效果最佳。这类缓蚀剂低毒、环境友好、价廉,故有实际应用价值。讨论了有关的作用机理。     

曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究

以甲醛、酮、有机胺和氯化苄为原料,在40～80℃反应合成了季铵化曼尼希碱缓蚀剂,用失重法评价了产物在质量分数为15%盐酸中对N-80钢片的缓蚀性能,用红外光谱仪表征了其结构。采用静态腐蚀速度评价方法对合成的缓蚀剂DS-17进行了评价,在15%盐酸中,当缓蚀剂加量为0.5%时的腐蚀速率为0.71g/(m2.h),具有优异的缓蚀性能。合成产物与碘化钾、硫脲和六次甲基四胺复配后,对缓蚀性能具有增效作用,在15%盐酸中,复合缓蚀剂加量为0.5%时的腐蚀速率为0.37g/(m2.h)。通过极化曲线测定,可以认为该缓蚀剂是以抑制阳极过程为主的混合控制型缓蚀剂。     

柴油泄漏对循环冷却水系统缓蚀阻垢效果的影响

油品泄漏会导致循环水水质的变化,从而影响循环水系统中缓蚀阻垢剂的作用效果。本课题在考察柴油泄漏对氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、溶菌酶、漆酶等缓蚀阻垢剂的作用效果影响的基础上,通过将ATMP与溶菌酶、漆酶复配,解决了传统缓蚀剂在柴油泄漏情况下消耗量大、作用效果差的问题。当循环水中混入80 mg/L的柴油, 溶菌酶、ATMP和漆酶浓度分别为10,30, 40 mg/L时,碳钢的腐蚀速率控制在0.008 mm/a以下,缓蚀率可达95%以上。     

柴油泄漏对循环冷却水系统缓蚀阻垢效果的影响

油品泄漏会导致循环水水质的变化,从而影响循环水系统中缓蚀阻垢剂的作用效果。本课题在考察柴油泄漏对氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、溶菌酶、漆酶等缓蚀阻垢剂的作用效果影响的基础上,通过将ATMP与溶菌酶、漆酶复配,解决了传统缓蚀剂在柴油泄漏情况下消耗量大、作用效果差的问题。当循环水中混入80mg?L的柴油,溶菌酶、ATMP和漆酶的质量浓度分别为10,30,40mg?L时,碳钢的腐蚀速率控制在0.008mm?a以下,缓蚀率可达95%以上。     

复合缓蚀剂ZH—1在中原油田聚合物盐水泥浆中的应用

用成膜型缓蚀剂Ｎｍ－１与除氧亚硫酸钠等复配，制成了泥浆用复合缓蚀剂ＺＨ－１。在室内用旋转挂片失重法、滚动失重法研究了ＺＨ－１在聚合物盐水泥浆中的缓蚀作用。在现场试验中采用腐蚀试验坏法考察了ＺＨ－１对钻杆的缓蚀效果。室内和现场试验表明复合缓蚀剂在聚合物盐水泥浆中有良好的缓蚀效果。     

复合缓蚀剂ZH－1在中原油田聚合物盐水泥浆中的应用

用成膜型缓蚀剂Ｎｍ－１与除氧剂亚硫酸钠等复配，制成了泥浆用复合缓蚀剂ＺＨ－１。在室内用旋转挂片失重法、滚动失重法研究了ＺＨ－１在聚合物盐水泥浆中的缓蚀作用。在现场试验中采用腐蚀试验环法考察了ＺＨ－１对钻杆的缓蚀效果。室内和现场试验均表明复合缓蚀剂在聚合物盐水泥浆中有良好的缓蚀效果。     

高温模拟海洋钻井液中复合缓蚀剂的实验研究

 针对钻井液对钻具的腐蚀情况,研制了由壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯等组成的复合缓蚀剂,利用静态和动态失重法、极化曲线法、交流阻抗法考察其在高温模拟海洋钻井液(包括天然海水、酸性海水和高密度盐水)中,对 G105钢的缓蚀效率和作用机理。结果表明,在70℃的静态和动态天然海水中,复合缓蚀剂用量仅为150 mg/L 时,缓蚀率分别达98.1%、 98.5%;在70℃动态高密度盐水中,用量为250 mg/L 时,缓蚀率达91.7%, 90℃静态时缓蚀率为84.1%。70℃时复合缓蚀剂在天然海水和酸性海水中是阳极型缓蚀剂,在高密度盐水中是以抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂;复合缓蚀剂在天然海水里的缓蚀效果优于在其他2种溶液中的,主要是由于可在电极表面形成更加致密的缓蚀膜并改变了电极的反应历程。     

月桂酸类缓蚀剂与钼酸钠的协同缓蚀作用研究

采用笔者合成的N－月桂酰基α－氨基丙酸（LA）型缓蚀剂，用失重法和电化学测试法分别研究了它们在中性水体系中对碳钢的缓蚀性能以及与钼酸钠的协同缓蚀作用。实验结果表明：LA是高效的阳极型缓蚀剂，其缓蚀性能优于钼酸钠，它与钼酸钠的协同缓蚀体系的缓蚀效果明显，且具有一定的抗温度和浓度波动能力和很高的抗氯能力。同时，还初步探讨了协同体系的缓蚀作用机理。     

磷酸酯和磷酸盐在盐水泥浆中对碳钢的缓蚀作用

本文较系统地研究了磷酸酯和磷酸盐在盐水泥浆中对碳钢的缓蚀作用。应用滚轮失重法研究表明,当缓蚀剂使用浓度为1000ppm 时,缓蚀效率均在80%以上。发现 W-201磷酸酯能提高低固相泥浆的常温流变性能。电化学研究说明 NH_4H_2PO_4和 W-201属于混合型沉积膜型缓蚀剂。介质中的二价阳离子是影响缓蚀效果的重要因素。     

一种杂环类曼尼希碱在次氯酸根溶液中对碳钢的缓蚀性能

以苯甲醛、苯胺和杂环类化合物为原料,通过曼尼希反应合成了新型杂环类曼尼希碱(YJ),对其结构进行了红外表征。采用失重法和电化学方法研究了YJ在次氯酸根溶液中对碳钢的缓蚀作用机理。结果表明:35℃下,在次氯酸根离子质量分数为0.2%的水溶液中加入缓蚀剂YJ,腐蚀速率明显下降;在YJ质量浓度为250 mg/L时,缓蚀效率可达80.41%,缓蚀效果明显优于市售缓蚀剂EDTMPS。YJ为阳极型缓蚀剂,可以吸附在钢片表面,降低电极表面的双电层的电容,能使腐蚀反应的传递电阻增大。扫描电镜观察到试片表面光亮,说明YJ在次氯酸根溶液中具有较好的缓蚀效果。     

水溶性咪唑啉缓蚀剂对X80管线钢的缓蚀性能研究

为了研究动态条件下水溶性咪唑啉缓蚀剂对管线钢的缓蚀性能,以X80管线钢为研究对象,采用旋转圆柱电极装置结合电化学法和失重法,研究X80管线钢在含不同水溶性咪唑啉缓蚀剂浓度下的多相流(0.5%石英砂+3%NaCl的水溶液)中的冲刷腐蚀行为。对失重量、电化学阻抗谱以及Tafel曲线进行分析的结果表明,咪唑啉缓蚀剂对金属的阳极反应以及阴极反应都有明显的抑制作用:当咪唑啉缓蚀剂的质量分数低于0.8%时,冲刷腐蚀速率随着缓蚀剂的增加而降低;当缓蚀剂的质量分数为0.8%时,金属表面吸附的缓蚀剂达到饱和状态,缓蚀作用最强,冲刷腐蚀速率最低;当缓蚀剂的质量分数大于0.8%时,冲刷腐蚀速率上升。作为混合型缓蚀剂的水溶性咪唑啉,通过其"几何覆盖效应"对X80管线钢起到了缓蚀作用,因而咪唑啉缓蚀剂的最佳质量分数为0.8%。     

LSH—8901及其与锌盐复合时缓蚀性能的研究

本文用M-173型腐蚀测试系统,采用控制恒定电流方法,测定了自来水介质中ISH-8901对20~#碳钢的缓蚀作用;测定了锌盐的加入对腐蚀体系的影响.结果表明,LSH-8901对20~#碳钢有良好的缓蚀性能,它是一种阳极型缓蚀剂.锌盐的加入阻止了阴极的半反应,从而使腐蚀电流减小.当LSH-8901与锌盐复合使用时,表观为一种阴阳极混合型缓蚀剂.     

苯并三唑对碳钢的缓蚀性能

在腐蚀因子(Kp)为0.3%的条件下,采用室内静态挂片失重法及运用CMB-1510B便携式瞬时腐蚀速度测量仪评价了有机缓蚀剂苯并三唑(BTA)的缓蚀性能。结果表明,缓蚀剂BTA单独使用时并不适合高温,而与钼酸钠复合后在低温和高温下都有良好的缓蚀作用。缓蚀剂的添加量较小时,已表现出较好的缓蚀效果;当缓蚀剂质量浓度为9 mg/L时,缓蚀效率达到94.5%。BTA能在金属表面吸附成膜,阻止去极化物质向金属表面迁移,减缓金属的腐蚀速率。     

喹啉型季铵盐缓蚀性能评价

本文采用季铵化试剂与喹啉反应,合成了6种季铵盐型缓蚀剂.通过失重法对它们的缓蚀性能进行了评价,分析了缓蚀剂浓度、腐蚀温度对缓蚀性能的影响,并通过Tafel曲线争EIS谱研究了这些缓蚀剂的缓蚀机理.实验结果表明,6种合成缓释剂的缓蚀效果按从小到大顺序排列为:1,3-二氯化喹啉-2-羟基丙烷＜环氧丙烷基氯化喹啉＜1,2-二溴化喹啉乙烷＜烯丙基氯化喹啉＜(4-乙烯基)-苄基氯化喹啉＜苄基氯化喹啉;当苄基氯化喹啉质量分数为0.1％时,腐蚀电流密度由空白时的222.80μA/cm2降为17.28μA/cm2,缓蚀效率迭92.24％;随缓蚀剂浓度增加,缓蚀效果增强;随温度增加,缓蚀效果减弱.合成缓蚀剂的缓蚀机理均属于“负催化效应”,均为以抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂.对于季铵盐型缓蚀剂,缓蚀剂分子的空间位阻越小,分子中能与Fe原子形成配位键的基团越多,且形成配位键的基团亲水性越差,则缓蚀性能越好.图6表3参7     

油气田酸化用缓蚀剂双咪唑啉季铵盐的合成及评价

采用癸二酸、三乙烯四胺、氯化苄为原料合成一种双咪唑啉季铵盐缓蚀剂，用红外光谱表征。模拟油气田压裂酸化液，用失重法研究缓蚀剂浓度、介质温度、酸化液含量对缓蚀性能的影响。结果表明，缓蚀剂最佳使用量为300mg／L；随着温度升高和酸化液含量增加，缓蚀效率逐渐降低，在土酸介质中的缓蚀性能优于盐酸介质；极化曲线表明，该缓蚀剂是吸附型、以阳极型为主的缓蚀剂；扫描电镜观察表明，加入缓蚀剂的试样表面腐蚀形貌比未加入缓蚀剂的试样表面腐蚀形貌光滑。     

HHS-08油溶性咪唑啉缓蚀剂作用规律及分子动力学模拟

对HHS-08油溶性咪唑啉缓蚀剂(简称HHS-08缓蚀剂)在应用超临界CO_2驱油技术的油田采出水环境中的作用规律进行了研究。向上述油田采出水中添加不同质量浓度的HHS-08缓蚀剂,利用CHI604E电化学工作站对极化曲线、电化学阻抗谱进行测试;通过Materials Studio 8.0软件对HHS-08缓蚀剂在Fe(001)晶面的吸附行为和作用机理进行了研究。宏观形貌、失重试验、极化曲线和阻抗谱试验结果表明:随着HHS-08缓蚀剂加入量的增加,缓蚀率逐渐提高;当HHS-08缓蚀剂质量浓度达到80 mg/L时,缓蚀率达到80%以上;继续增大缓蚀剂加入量,缓蚀率增加幅度减小。分子动力学研究结果表明,HHS-08缓蚀剂分子可以通过自身的扭转形变,使缓蚀剂分子中的极性头基(咪唑环)稳定吸附在Fe(001)晶面上,而烷基碳链则背离金属表面形成疏水膜,从而实现良好的缓蚀作用。     

双咪唑啉季铵盐的合成及缓蚀抑菌性能研究

合成了氯化1, 2-二(N-苯基-N-氨乙基咪唑啉)乙烷(PIM-2-IMP)双咪唑啉季铵盐缓蚀剂。采用静态失重法和电化学方法评价了PIM-2-IMP对N 80钢在5%HCl溶液中的缓蚀性能,采用绝迹稀释法考察了PIM-2-IMP对胜利油田坨六污水中硫酸盐还原菌(SRB)的抑菌性能。结果表明:PIM-2-IMP缓蚀剂是一种混合抑制性缓蚀剂,缓蚀效率随缓蚀剂浓度的增大而增大。在30℃下,缓蚀剂浓度为1 mmol/L时,缓蚀效率可达到92.67%。当污水中硫酸盐还原菌的浓度在1×(10~4～10~5)个/mL时,杀菌剂的浓度小于40 mg/L,小于油田标准要求的70 mg/L。     

采用缓蚀剂复配提高油井缓蚀效果试验研究

根据华北油田岔19断块油井抽油杆、管腐蚀结垢现象,分析了油井腐蚀结垢的主要影响因素;采用缓蚀剂进行复配,以达提高缓蚀剂缓蚀效果的目的.在单一缓蚀剂优选的基础上,采用缓蚀效果较好的2种水溶性有机缓蚀剂CY03(聚醚类)和CY05(咪唑啉类)11复配,在缓蚀剂总浓度不变的条件下,复配缓蚀剂比单一缓蚀剂的缓蚀率提高5个百分点以上,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,筛选缓蚀阻垢配方的缓蚀率在75%以上,阻垢率在95%以上.于2005年6月进行现场试验,油井水中总铁含量由加药前的2.0 mg/L降至0.1～0.5 mg/L,油井平均检泵周期由140 d延长至300 d,取得较好的缓蚀阻垢效果.     

酸化缓蚀剂热失重与缓蚀性的关联性研究

文章探索了缓蚀剂热失重与其缓蚀性的关系，分析测定了XK-1系列的5个缓蚀荆样品的热失重特性，同时测定了其在HC1溶液中的腐蚀速率，热失重结果，除第一次的溶剂失重卟，5个样品都出现第二次失重，有3个样品出现第三次失重，第二次失重越大，缓蚀剂的缓蚀效果越差，说明缓蚀剂热失重越困难，缓蚀效果越好。     

三种双子季铵盐缓蚀剂对钢片在气田采出水中缓蚀行为的影响

为获得缓蚀性能优良的双子咪唑啉季铵盐缓蚀剂,以3种不同的胺类化合物与环氧氯丙烷和硫脲为原料,合成了3种双子咪唑啉季铵盐缓蚀剂(甲硝唑双子季铵盐G1、不对称咪唑啉季铵盐G2和双咪唑啉季铵盐G3),采用化学浸泡失重法、电化学极化曲线及电化学阻抗谱(EIS)技术研究了3种缓蚀剂对X52钢在某气井采出水(矿化度34330 mg/L)介质中的缓蚀行为,考察了缓蚀剂浓度对缓蚀效率的影响,分析了双子季铵盐缓蚀剂作用机理。结果表明,缓蚀剂G1和G2为非对称结构,缓蚀剂G3为对称结构。3种缓蚀剂均表现出优异的缓蚀性能。在76℃下,随着3种缓蚀剂浓度的增加,X52钢的腐蚀速率显著降低,缓蚀效率增加。3种缓蚀剂缓蚀能力从强到弱的顺序为G3G2G1。3种缓蚀剂在X52钢表面的吸附缓蚀作用均满足Langmuir等温吸附曲线,吸附作用为物理吸附和化学吸附协同作用的混合型吸附模式。3种双子季铵盐缓蚀剂均为阳极抑制为主的混合型缓蚀剂,其在X52钢表面的成膜作用对双电层的影响较大。由于3种缓蚀剂分子结构及对称性的差异,影响了吸附过程中X52钢表面的覆盖度,导致了三者成膜行为和缓蚀性能的不同。图12表2参23