油气田开发中的CO2腐蚀及防护技术

综述了二氧化碳均匀腐蚀和局部腐蚀的机理，分析了二氧化碳腐蚀的各种影响因素，并对二氧化碳腐蚀的防护技术进行了概括，着重介绍了缓蚀剂防护技术研究进展，并提出了研究CO2腐蚀及其缓蚀剂应注意的几个问题。     

十二胺在碳钢表面的吸附行为

利用原子力显微镜（AFM）、动电位扫描及润湿角测量等手段研究了盐酸溶液中十二胺在碳钢表面的吸附行为及其对碳钢腐蚀行为的影响。结果表明：十二胺在碳钢表面形成了单分子吸附层。其对碳钢的缓蚀机理主要为“几何覆盖效应”，一个十二胺分子平均可以取代2．32个水分子；碳钢表面的润湿性随缓蚀剂浓度的增大而减弱。AFM电流图像显示，碳钢表面有十二胺吸附的部位导电性能明显减弱；AFM力—距离曲线表明，碳钢表面有缓蚀剂吸附的部位呈现出明显的黏附力。     

阴极保护最佳电位的确定

<正> (一)概述在阴极保护中,选择最适当的保护电位,对于抑制腐蚀,节约能源以及防止过保护造成的危害是十分重要的。但实际上,使用的一些标准,如中性溶液中碳钢的保护电位为-0.77(V·SCE),保护电位负偏移腐蚀电位300mV等,这些在许多情况下,理论上是缺乏根据的,可在许多情况下却都借用这一“标准值”。     

丙炔醇对Q235钢在硫酸中的缓蚀作用

采用极化曲线和电化学阻抗谱方法研究了丙炔醇对Q235钢在硫酸中的缓蚀作用。结果表明,丙炔醇属于抑制阳极反应为主的缓蚀剂,且随着浓度的不同阳极脱附现象有所差别。丙炔醇的缓蚀效率在4 h时出现明显的浓度极值,24 h后浓度极值现象消失,这主要由于丙炔醇的缓蚀机理发生了变化。随着丙炔醇浓度的升高,缓蚀作用由吸附反应变为了以聚合反应为主。     

CO2对钻具的腐蚀及控制

与含CO2油气层接触的钻井液会对钻具造成腐蚀.针对用于钻水平井的PRD钻井液,采用静态挂片失重法,研究了温度、CO2分压和钻井液pH值对N80钢腐蚀的影响,筛选并评价了抑制CO2腐蚀的缓蚀剂.结果表明,PRD钻井液对N80钢的腐蚀速率随CO2分压的增大和温度的升高而增大,随pH值的增大而减小.在CO2分压为0.1～1.5 MPa范围内,温度低于100℃时,N80钢的腐蚀速率较小,温度在100～140 ℃时腐蚀速率明显增大.筛选的咪唑啉硫代磷酸酯类缓蚀剂JLB能有效抑制CO2腐蚀,在CO2分压为1.5MPa和温度120 ℃下,加入量为0.5%时,可使N80钢的腐蚀速率由0.206 mm/a降至0.072 mm/a.调节钻井液的pH值在8以上和添加JLB缓蚀剂是控制CO2对钻具的腐蚀的有效措施.     

恒电量法快速评价缓蚀剂

<正> 恒电量法有许多独特的优点:测量时间很短,可在高阻介质中使用,能测得较多的参数,对电极表面状态干扰很小等,在金属腐蚀的研究测量领域中用途广泛。恒电量法用于缓蚀剂评价,国内外文献还极为少见。本文采用新的解析方法,通过线性区和弱极化区域的恒电量极化,求解出B=β_a·βē/2.3(β_a+βē)值、Rp值以及C_d值和I_((?)orr)值,以此来对缓蚀剂进行评价。并将其结果与失重法进行了比较。     

模拟管线系统中方波脉冲电流阴极保护规律的研究

为了弄清脉冲电流阴极保护的基本规律,为现场应用提供科学的理论依据和参考,采用方波脉冲电流对模拟管线体系脉冲电流阴极保护的电位分布规律以及脉冲电流参数和其他因素对电位分布的影响进行了研究.在3.5 m(长)×2.0 m(宽)×3.0 m(深)的水池中,建立了均匀介质模拟水平管道体系,研究了方波脉冲电流参数(频率、幅值、占空比)、阳极距离等因素对方波脉冲电流阴极保护效果的影响,并将直流与方波脉冲电流的阴极保护效果进行了对比.结果表明,随着方波脉冲电流频率、幅值或占空比的增加,阴极极化电位分布曲线逐渐负移,极化幅度逐渐增加,且阴极表面的电位分布远比直流作用时均匀,有效保护深度明显延长,所需平均保护电流更小.     

原油对碳钢腐蚀行为影响的研究

为了研究原油对石油体系腐蚀行为的影响,正确评价和预测其腐蚀行为.通过失重法和电化学方法,评价了7种不同产地的原油在1%NaCl的饱和CO2体系中对碳钢腐蚀速率的影响,探讨了原油对碳钢腐蚀行为的影响机理.通过GC-MS联用,分析了试片表面吸附物质的主要成分和组分,探讨了原油的组分与碳钢腐蚀行为的相关性.试验表明,原油对碳钢的CO2腐蚀行为有显著的影响,缓蚀作用的机理主要是几何覆盖效应.原油中具有缓蚀作用的化合物吸附在金属表面,有利于生成更致密的腐蚀产物膜,在抑制表面腐蚀反应的活性点的同时阻碍了腐蚀性物质与腐蚀产物的传输,从而显著降低了碳钢的腐蚀速率.本研究对提高石油生产的经济效益意义重大.     

采用聚类分析研究X70钢在库尔勒土壤中初期电化学噪声特征

采用电化学噪声（EN）技术研究了X70管线钢在库尔勒原土（含水量1.04%）中腐蚀初期（0 d~7 d）的腐蚀行为。通过时域谱分析、统计量分析和Q型聚类分析研究了电化学噪声特征以及相应的腐蚀状态信息,并与实际腐蚀状态和电化学阻抗谱（EIS）结果进行了对比。结果表明,基于EN统计量的谱系聚类分析法可用于解析土壤EN数据。聚类分析结果与时域分析、腐蚀形貌特征和EIS结果相吻合,且更加精确。根据聚类分析结果,可将研究体系中初期土壤局部腐蚀过程分为不稳定萌发期、快速发展期和稳定发展期三个阶段。     

用分光光度法测定酸液腐蚀速度的研究

针对油田酸化增产中油管存在的酸腐蚀情况,建立了测定铁离子浓度的邻菲罗啉分光光度法,研究了酸液添加剂对铁离子含量测定造成的干扰及相应的消除方法.在此基础上,建立了酸液腐蚀速度的测试方法,将该法与传统失重法进行了对比,结果平均相对偏差为3.65%,说明分光光度法用于测定酸液腐蚀速度是可行的.该方法具有简便、快速、准确的优点,可用于实验室连续腐蚀测试和现场腐蚀监测.