油田采出水处理复合阻垢缓蚀剂的研究

目的制备一种高效、复合型的油田采出水处理阻垢缓蚀剂。方法以二己烯三胺五亚甲基膦酸、磺酸基共聚物和钨酸钠为原料复配成复合阻垢缓蚀剂,通过静态阻垢试验和动态腐蚀试验,研究复合阻垢缓蚀剂的防垢和缓蚀效果与其质量浓度的关系,考察絮凝剂、杀菌剂及缓蚀剂等水处理剂对防垢效果的影响。结果在油田采出水处理中,阻垢缓蚀剂最佳质量浓度为30 mg/L,此时的阻垢率>95%,腐蚀速率为0.0696 mm/a。油田采出水中过量的絮凝剂及季铵盐1227杀菌剂会造成阻垢率降低,咪唑啉缓蚀剂对阻垢率有增效作用,异噻唑啉酮杀菌剂对阻垢率影响较小。结论该复合阻垢缓蚀剂生产制备简单,阻垢和缓蚀性能优良。     

聚(柠檬酸-三乙醇胺)的缓蚀阻垢性能

采用溶液聚合法合成了聚(柠檬酸-三乙醇胺),并采用体积排阻色谱(SEC)对其重均分子量进行了测定;在模拟冷却水中,采用极化曲线和电化学阻抗谱研究了聚合物对碳钢Q235缓蚀性能,并采用静态阻垢法研究了聚合物对硫酸钙的阻垢性能。结果表明:聚(柠檬酸-三乙醇胺)重均分子量越大,对碳钢Q235的缓蚀率和对硫酸钙的阻垢率越大。当聚(柠檬酸-三乙醇胺)用量为100mg/L时,缓蚀率可达93.8%;聚(柠檬酸-三乙醇胺)用量为10mg/L时阻垢率可达96.28%。     

20钢在含甲醇污水中的缓蚀剂选择及其缓蚀性能

为了减缓甲醇回收系统的腐蚀,通过失重法对20钢在含甲醇模拟污水中的缓蚀剂进行了筛选及优化,并通过极化曲线法研究了缓蚀剂的缓蚀性能;通过能谱(EDS)分析和阻垢性能试验研究了缓蚀剂的阻垢性能。结果表明:聚磷酸钠、有机膦A和ZnCl_2以质量比2∶1∶2复配,且该复合缓蚀剂用量为90mg/L时,缓蚀性能最好,缓蚀率达到95.47%;该复合缓蚀剂是抑制电极阳极反应为主的混合型缓蚀剂;含磷缓蚀剂在20钢表面形成膜从而有效地阻挡了腐蚀介质对基体的腐蚀,且该复合缓蚀剂具有较好的阻垢作用,阻垢率达83.33%.     

一种低磷阻垢缓蚀剂的缓蚀性能

用旋转挂片失重法、极化曲线法、电化学阻抗谱等测试方法,研究了低磷1~#阻垢缓蚀剂对碳钢和黄铜的缓蚀性能。研究结果表明：该阻垢缓蚀剂在试验用模拟水条件下,对碳钢和黄铜均有明显缓蚀作用,且其缓蚀效果与传统水质稳定剂SPC-405相当。     

聚天冬氨酸和钨酸钠复配对模拟水中铜的缓蚀作用研究

采用电化学阻抗谱和极化曲线方法研究了环境友好型缓蚀剂聚天冬氨酸和钨酸钠对模拟水中铜的缓蚀作用。实验结果表明,单一聚天冬氨酸,在[PASP]=7mg／L时,对铜的缓蚀性能最佳;而单一钨酸钠,在[Na2WO4]=35mg／L时,对铜的缓蚀性能最好。在缓蚀剂总浓度一定时（7mg／L）,聚天冬氨酸和钨酸钠两者复配对铜的缓蚀效果要比单一配方明显增强,其中以配比为1：1时缓蚀效果最好,并具有协同效应。     

芳香希夫碱在油田采出水中的缓蚀性能研究

目的研究不同复配型芳香希夫碱缓蚀剂在油田采出水中对N80碳钢的缓蚀效果。方法采用静态失重和旋转挂片实验比较四种芳香希夫碱的缓蚀速率,采用电化学测试、扫描电镜和EDS手段对N80碳钢进行表征和分析。结果在油田采出水中添加芳香希夫碱复配型缓蚀剂后,试样表面生成以铁、碳、氧元素为主的保护膜,当四种缓蚀剂的添加量达到90 mg/L时,N80碳钢的腐蚀速率下降趋势变化缓慢,a型缓蚀剂的缓蚀效果最好,其用量为90 mg/L时,N80碳钢的腐蚀速率降低到0.0087 mm/a,自腐蚀电位由-0.8112V提高到-0.7345 V,自腐蚀电流由77.79μA下降到5.410μA,缓蚀率可达到93.05%。结论四种希夫碱复配缓蚀剂均有较好的缓蚀性能,缓蚀剂的缓蚀效果顺序为abdc。     

3,5-二溴水杨醛-2-噻吩甲酰肼席夫碱缓蚀剂在油田水中对碳钢的缓蚀性能及分子动力学模拟

合成了一种新的席夫碱缓蚀剂3,5-二溴水杨醛-2-噻吩甲酰肼(L2),通过Tefel极化曲线、电化学阻抗、扫描电镜和分子动力学模拟方法研究了该缓蚀剂在模拟油田水中对碳钢的缓蚀效果,并探讨了其缓蚀机理和吸附行为。结果表明,L2在不同温度、H2S浓度、pH值和Cl-浓度条件下的模拟油田水中对碳钢均具有良好的缓蚀性能。分子动力学模拟结果表明,在水溶液中缓蚀剂L2分子可以稳定地平行吸附在金属表面,有效地将金属表面和水分子隔开,从而起到缓蚀作用,吸附方式为多位点化学吸附;同时L2形成的分子吸附膜可有效地抑制腐蚀离子(Cl-和H3O+)在吸附膜中的扩散,避免了金属表面与腐蚀介质接触而发生腐蚀,从而表现出良好的缓蚀性能。     

低磷缓蚀阻垢剂的性能研究

采用静态阻垢、旋转挂片、极化曲线等方法研究了一系列低磷配方在南京自来水浓缩不同倍数时的缓蚀阻垢作用。结果表明，低磷配方在南京自来水浓缩不同倍数时均有较好的缓蚀阻垢性能，且在4倍时对其性能影响最大。极化曲线测试表明，低磷配方是一种混合型缓蚀剂。     

咪唑啉/乙二胺四甲叉膦酸钠复配缓蚀阻垢剂的性能

采用静态阻垢试验筛选出具有优异阻垢性能的阻垢剂乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMPS),同时采用室内静态挂片法筛选出具有良好缓蚀性能的缓蚀剂咪唑啉,将两者进行复配,确定了最优配方,并考察了最优配方缓蚀阻垢剂的性能及其缓蚀阻垢机理。结果表明:最优配方为EDTMPS与咪唑啉质量比3∶1,此配方对CaCO3垢的阻垢率为91.3%,对CaSO4垢的阻垢率为98.8%,对BaSO4垢的阻垢率为46.5%,缓蚀率为76.6%;复配缓蚀阻垢剂对CaCO3垢的阻垢性随着加入量的增多、溶液中Ca2+含量的减少、试验温度的降低而上升。     

水溶性缓蚀剂TP/K-3的研制与机理探讨

介绍了塔河油田生产系统产出液的腐蚀特性.根据现场用缓蚀剂油溶性好而缓蚀效果较差的状况,以油酸、二乙烯三胺和二甲苯为原料,通过合成、复配与评价试验,室内合成了五种水溶而油微缓蚀剂,确定了适用于该油田油井产出液的水溶而油微溶油井缓蚀剂系列TP/K-3,并通过红外光谱进行表征.应用静态挂片,电化学极化曲线评价其缓蚀性能及缓蚀机理.实验结果表明,TP/K-3系列缓蚀剂除具有很强的适应性外,还对20#钢具有抗CO2和H2S等酸性介质的优点.当缓蚀剂的加入量在100mg/L时,其缓蚀效果可达90%左右,平均静态腐蚀速率小于0.076mm/a.     

高温高压CO2多相介质腐蚀研究及应用的新进展

CO2腐蚀是油气生产中所遇到的重大腐蚀难题之一。本文论述了腐蚀产物膜在 CO2多相流动介质中的作用，腐蚀产物膜力学性能测试和表征方法研究的进展及存在问题， CO2腐蚀形貌的类型及特征。     

温度对P110钢CO2腐蚀行为的影响

在模拟油田实际腐蚀环境中研究了温度对P110钢CO2腐蚀行为的影响．用SEM、XRD等分析了在不同温度条件下材料表面腐蚀产物膜的形貌以及对腐蚀速率和腐蚀形态的影响．结果表明，40℃时表层腐蚀产物类似于疏松的土壤，少且很松散地附着在材料表面，成份主要是溶液中沉积的KCl.90℃时腐蚀产物主要是钙铁镁的碳酸盐和少量的KCl和Fe2O3，腐蚀产物呈颗粒状，较致密但是膜层中含有大量的孔洞．140℃时，试样表层腐蚀产物呈致密的粘土形貌、下层腐蚀产物仍是颗粒状，产物层致密，成份主要是FeCO3和KCl．不同温度下不同的腐蚀产物形貌造成随温度升高。材料的平均腐蚀速率在90℃时出现峰值．     

Q235钢在采出液中表面产物膜的结构及其对腐蚀的影响

对Q235钢在模拟某油田采出液中形成的表面产物膜,采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)观察其表面形貌,通过X射线(XRD)和能谱分析产物膜的组成,用失重法测定并研究表面垢的生长对腐蚀的影响。结果表明,Q235钢在50℃的试验溶液中形成的表面产物膜有三层结构,外层FeCO3晶体较疏松,内层FeCO3晶体较紧密,中间层介于二者之间,表面膜的主要成分为铁的碳酸盐。试验前3天腐蚀速率最大为0.1531mm/a,随着第一层膜的形成以后腐蚀速率开始下降,24天时形成沉积膜腐蚀速率降到最低为0.0259mm/a,腐蚀至34天时,由于形成的第三层膜比较松散,腐蚀速率开始回升,34天后腐蚀速率基本稳定。     

油气田腐蚀环境中N80钢和3Cr钢的腐蚀行为

采用失重法、X射线衍射法、扫描电镜观察及能谱分析等方法比较研究了N80钢和3Cr钢在模拟胜利油田某油井腐蚀环境中的腐蚀行为。结果表明:在试验条件下,N80钢和3Cr钢的腐蚀速率随腐蚀时间的延长均呈现先急剧降低后缓慢降低的趋势,N80钢的腐蚀速率明显高于3Cr钢的;腐蚀360h后,N80钢表面形成的腐蚀产物膜呈双层结构,XRD测试结果表明两层产物膜均由FeCO_3构成,后期沉淀形成的外层膜较为疏松,原位形成的内层膜致密完整,计算得到双层产物膜的平均密度为1.54g/cm~3;3Cr钢表面形成的腐蚀产物膜为致密完整的单层膜结构,由FeCO_3和Cr(OH)_3构成,产物膜平均密度为2.571g/cm~3。3Cr钢表面形成的腐蚀产物膜的保护性远远优于N80钢表面形成的腐蚀产物膜的。     

90℃时油管钢P110的CO2/H2S腐蚀行为

采用高温高压釜试验,辅以失重法、X射线衍射、扫描电镜和电子能谱分析,对90℃时油管钢P110在模拟油井采出液中的CO2/H2S腐蚀行为进行了研究。结果表明,在本试验条件下,油管钢P110的腐蚀速率高达5.1260mm/a,腐蚀类型以H2S腐蚀(坑蚀)为主,腐蚀产物主要为硫化物。     

动态和静态下CO_2分压对P110钢腐蚀行为的影响

利用高温高压釜设备辅以失重法、采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)技术,研究了在动静两种状态下CO2分压对P110钢腐蚀产物膜的影响。结果表明,P110钢在不同CO2分压条件下的产物膜特征(形貌、厚度、晶粒度大小等)相差很大,腐蚀产物膜在不同CO2分压条件下的不同特征及其稳定存在的热力学条件导致P110钢的腐蚀速率随着CO2分压的增大呈现不同的趋势,在静态时腐蚀速率呈先增大后减小的趋势,且在4 MPa时取得最大值;而在动态时呈上升趋势。     

新型高效固体缓蚀阻垢棒研制

对油井定期加入缓蚀剂和阻垢剂作为一种抑制或减缓腐蚀/结垢的有效手段,目前得到了广泛应用.但液体药剂普遍存在损耗量大、保护周期短、保护范围小、加药工艺复杂等缺点.本工作开发出固体缓蚀阻垢棒,该产品随修井或检泵作业放置于花管内,在采油过程中其有效成分随采出液缓慢、匀速释放,从而持续有效地对全井筒管柱进行保护.     

2-甲基咪唑啉在海水及在海洋大气环境下缓蚀性能的研究

2-甲基咪唑啉具有毒性低的特点，是一种适宜的环保型缓蚀剂。本文的目的在于通过电化学法和挂片法检测2-甲基咪唑啉在海水及海洋大气环境下的缓蚀性能，探讨2-甲基咪唑啉的缓蚀性能与其结构之间的关系。并初步研究了分子内复配对缓蚀性能的影响以及以2-甲基咪唑啉为基础的缓蚀剂的发展方向。     

新型自修复钢筋涂层的试验研究

将人为损伤的自修复涂层钢筋置于海水中浸泡,通过测量钢筋的自腐蚀电位、涂层下的钢筋腐蚀面积、涂层和钢筋界面间的粘附性,并观察涂层破损处的锈蚀状况,研究自修复涂层中的亚硝酸离子对破损涂层处钢筋腐蚀的抑制效果,及碱性环境对亚硝酸离子抑制效应的影响.结果表明,自修复涂层中的水泥和其碱性环境对抑制腐蚀有促进作用;涂层中添加的亚硝酸盐对钢筋腐蚀有显著的抑制效果;亚硝酸盐和水泥的复合抑制效果优于它们独立的抑制效果,且亚硝酸盐含量越高,腐蚀抑制效果越明显.并对自修复涂层的阻锈机理进行了探讨.