模拟CO2驱环境中咪唑啉类缓蚀剂对J55钢腐蚀性能的影响

采用极化曲线和电化学阻抗谱方法研究了模拟CO₂驱环境中两种咪唑啉类缓蚀剂对J55钢的缓蚀性能。利用拟合得到了电化学腐蚀的热动力学参数并对其进行了分析,同时计算了两种缓蚀剂对J55钢的缓蚀效率。结果表明,腐蚀电流密度(J_corr)均随缓蚀剂用量提高而不断减小,缓蚀剂作用下的电荷传递电阻RI均远远大于空白试验条件下的R_t值,改性咪唑啉缓蚀剂比咪唑啉缓蚀剂对C02腐蚀具有更好的缓蚀效果。     

模拟CO2驱油环境下温度对J55油管钢腐蚀行为的影响

利用高压反应釜模拟CO2驱油环境对不同温度下J55油管钢的腐蚀行为及两种咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀性能进行了研究,计算了腐蚀速率及缓蚀率,分析了腐蚀产物膜的表面特征,分析了试验产出水的离子含量变化。结果表明,J55油管钢的腐蚀速率随温度升高而不断增大,咪唑啉类缓蚀剂对CO2腐蚀缓蚀率高,且改性咪唑啉的缓蚀效果明显更佳,缓蚀剂作用下ΣFe含量比空白试验条件下小得多,而HCO3-离子浓度比其在相同条件空白试验的稍低,缓蚀剂对CO2溶解有一定抑制作用。     

模拟CO2驱环境下3Cr和20#集输管线钢防腐性能对比

利用高压反应釜模拟了陕北某油田CO2驱油环境进行了不同温度和不同CO2分压3Cr和20#集输管线钢的腐蚀行为以及三种缓蚀剂对其缓蚀性能进行了研究,计算并对比了其腐蚀速率及缓蚀效率,分析了腐蚀产物膜表面形貌,对两种材质经济性能进行了对比。结果表明,相同CO2分压下,20#钢55℃时的腐蚀速率明显大于3Cr钢甚至接近3倍,但较低温度30℃时3Cr和20#钢的腐蚀速率较接近;咪唑啉缓蚀剂能较好控制CO2腐蚀;低合金钢3Cr相对于20#钢具有更显著的经济效益。     

ELECTROCHEMICAL CORROSION OF J55 STEEL IN HIGH SALINITY CO2 BRINES

通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)的测试, 研究了高矿化度溶液中矿化 度对J55钢CO2腐蚀电化学行为的影响. 结果表明: 在高矿化度介质中, J55钢的 CO2腐蚀为阴极控制. 随溶液矿化度增大, 腐蚀电位正移, 腐蚀速率先升高, 后 降低, 当矿化度为62.423 g/L时, 腐蚀速率最大. 随溶液矿化度增加, J55钢的 CO2腐蚀由电化学步骤控制转变为传质和电化学步骤混合控制, 并且矿化度越 高, 传质控制越明显. J55钢的电化学阻抗谱呈现3个时间常数, 即高频容抗弧、 低频感抗弧和低频容抗弧. 随溶液矿化度增大, 电荷传递电阻先减小后增大, 在 62.423 g/L左右出现极小值.     

高矿化度介质中J55钢的CO2腐蚀电化学行为

通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)的测试,研究了高矿化度溶液中矿化度对J55钢CO2腐蚀电化学行为的影响.结果表明:在高矿化度介质中,J55钢的CO2腐蚀为阴极控制.随溶液矿化度增大,腐蚀电位正移,腐蚀速率先升高,后降低,当矿化度为62.423 g/L时,腐蚀速率最大.随溶液矿化度增加,J55钢的CO2腐蚀由电化学步骤控制转变为传质和电化学步骤混合控制,并且矿化度越高,传质控制越明显.J55钢的电化学阻抗谱呈现3个时间常数,即高频容抗弧、低频感抗弧和低频容抗弧.随溶液矿化度增大,电荷传递电阻先减小后增大,在62.423 g/L左右出现极小值.     

N80和3Cr油管钢在CO_2驱油环境中的腐蚀行为

利用高压釜模拟油田现场CO2驱油环境,对N80和3Cr两种油管钢进行了CO2腐蚀试验,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析对比了腐蚀产物膜的腐蚀行为和特征,并评价了三种缓蚀剂对两种油管钢的缓蚀性能,计算了腐蚀速率和缓蚀效率,对比了相应条件下的腐蚀产物膜表面形貌。结果表明,在同一CO2分压条件下,N80和3Cr钢在55℃时的腐蚀速率均比在30℃时的大,N80钢在30℃和55℃时的腐蚀速率明显大于3Cr钢,其抗CO2腐蚀性能满足关系3CrN80;N80腐蚀产物主要由FeCO3和少量CaCO3沉积物组成,3Cr腐蚀产物主要由FeCO3及少量Cr7C3和Cr2C3组成。     

一种含CO_2油井用缓蚀剂的作用机理研究

通过进行J55钢在含CO_2油井模拟工况环境中的腐蚀速率测试,辅以极化曲线、交流阻抗等原位电化学测试技术,研究了一种咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀效果及缓蚀作用机理。结果表明:该缓蚀剂具有优良的缓蚀作用,当缓蚀剂添加浓度为100 mg/L时,J55钢的平均腐蚀速率仅为0.0225 mm/a。该缓蚀剂是阳极型缓蚀剂,在一定范围内随着缓蚀剂浓度的增加,表层膜覆盖率增加,腐蚀抑制性增强。随着浸泡时间的延长,缓蚀剂分子在基体表面形成良好的吸附膜,在浸泡的48 h内,缓蚀率一直维持在97.80%左右,说明此缓蚀剂有较好的持续缓蚀效果。     

海水缓蚀剂作用于预腐蚀表面的缓蚀效果评价

应用不同的失重方法对表面洁净和有预腐蚀的907A钢在海水缓蚀剂介质中的腐蚀行为进行了研究，通过缓蚀效率比较，评价了多元醇磷酸酯类缓蚀剂作用于不同表面状况下的907A钢的缓蚀效果，同时利用电化学阻抗谱（EIS）测量得到界面电化学参数，解释了这种缓蚀行为的差异。结果表明：在静止海水中，缓蚀剂对洁净表面907A钢试样的缓蚀效率远远高于表面有预腐蚀的试样；而在流动海水中，缓蚀剂对预腐蚀试样却具有更高的缓蚀效率，907A钢表面状况和环境介质的流速明显改变了缓蚀剂的缓蚀效果。     

改性咪唑啉缓蚀剂抗H2S/CO2腐蚀性能研究

本文在合成1-(2-氨乙基)-2-十五烷基咪唑啉(A)的基础上,利用硫代氨基脲对其进行改性,制备了一种1-(2-氨基-硫脲乙基)-2-十五烷基咪唑啉(B)新型缓蚀剂。通过失重法和电化学方法研究了A、B两种缓蚀剂在H2S、CO2共存条件下对Q235钢的缓蚀性能,探讨了其在Q235钢表面的吸附行为。结果显示,改性后的缓蚀剂B具有更优的抗H2S、CO2腐蚀的缓蚀性能,最高缓蚀效率在92%以上。两者在Q235钢表面均是单分子层吸附,属于以化学吸附为主的混合吸附。最后采用量子化学方法对两种缓蚀剂的缓蚀机理进行了分析。     

酸化介质中豆渣提取物的缓蚀性能

从豆渣中提取氨基酸制备缓蚀剂,红外光谱分析表明提取物的主要成分为氨基酸。提取的较佳条件为:10g豆渣与125ml 20%盐酸溶液反应180min,得到复合氨基酸的浓度为0.185g/L。采用静态挂片法对提取物的缓蚀性能进行研究,结果表明,酸的种类、温度、浓度对提取物的缓蚀性能有显著影响,提取物对酸化介质中的J55钢缓蚀效率最高达97.8%;电化学测试结果表明,提取物能使盐酸介质、土酸介质中的J55钢腐蚀电位负移,属抑制阴极型缓蚀剂。提取物能显著增加电化学阻抗谱圆弧半径,缓蚀效果显著。因此,从豆渣中提取缓蚀剂具有一定可行性。