适用于CO_2驱油井用的固体颗粒缓蚀剂制备

CO_2驱油已成为重要的三次采油技术,但油井产出CO_2对油套管腐蚀严重,制约了CO_2驱规模化应用。为解决碳钢井筒在CO_2驱过程中腐蚀严重的问题,针对高温高盐油藏的工况条件,文中研发制备了一种耐高温高盐抗CO_2油井用固体颗粒缓蚀剂,将多吸附点高效抗CO_2腐蚀油井用缓蚀剂作为主剂;优选了水溶性固体成型助剂,并确定了其配方和制备工艺;同时,优化了固体颗粒缓蚀剂的使用质量浓度与周期,建立了加注量计算公式。该技术在中原油田进行了工业化应用,油井因腐蚀而作业的周期延长了100%以上,腐蚀速率低于行业标准,有效减缓了油井腐蚀。     

CO_2驱生产系统腐蚀与防护技术研究

为有效解决CO_2驱生产系统腐蚀问题,更好地开展CO_2驱三次采油技术应用,通过分析中原油田沙一下油藏CO_2驱腐蚀现状,根据油井产出气CO_2含量、腐蚀监测情况和采油措施调整情况制定相应的防腐方案。从室内配套缓蚀剂及管材试验研究、防腐方案制定、现场实施应用与效果评价等三方面综合考虑,优选出了适合沙一下油藏CO_2驱生产系统的防腐技术。试验结果表明,研发的CO_2驱防腐技术能够满足沙一下油藏CO_2驱的应用要求,达到有效控制腐蚀的目的。     

CO2腐蚀缓蚀剂研究现状及进展

加注缓蚀剂是控制CO_2腐蚀的有效途径之一,文章综述了CO_2腐蚀缓蚀剂的研究现状和最新进展,扼要介绍了温度、CO_2分压、流速、缓蚀剂浓度等因素对缓蚀剂性能的影响.     

油气田缓蚀技术研究进展

摘要:文章介绍了油气田抑制CO_2/H_2S腐蚀的缓蚀技术研究进展;缓蚀剂作用机理;CO_2/H_2S和CO_2/H_2S环境下缓蚀技术的应用现状。着重介绍了酰胺类、咪唑啉衍生物和季胺盐类等缓蚀剂的国内外研究现状,并展望了油气田抑制CO_2/H_2S腐蚀的缓蚀技术发展趋势。     

抗H_2S腐蚀的缓蚀剂

在石油和天然气工业中,缓蚀剂得到了广泛而充分的应用,其原因是油、气采炼所遇到的是含有H_2S或CO_2的严重腐蚀性介质,若不使用缓蚀剂,各种机件与管、泵、阀、槽、塔等将迅速遭受腐蚀破坏,甚至酿成燃烧、爆炸的恶性事故;而若选用恰当的工艺缓蚀剂,例如,能保护碳钢而抗H_2S与CO_2腐蚀的缓蚀剂,则能明显阻抑碳钢的腐蚀,取得显著的经济效益。     

油气田CO2腐蚀的防护技术

文章论述了油气开采过程中的CO_2腐蚀防护技术。CO_2腐蚀的防护技术主要包括:抗CO_2腐蚀材料、材料表面处理、阴极保护和注缓蚀剂等技术。针对目前CO_2腐蚀在防护技术方面存在的不足,提出了几点建议:加强CO_2腐蚀的机理研究,深入探讨影响CO_2腐蚀的因素及其影响规律,以及改进室内模拟装置来优化CO_2腐蚀的防护措施。     

80SS抗硫钢在高温高压环境中的H2S/CO2腐蚀行为

针对80SS抗硫钢的H_2S/CO_2腐蚀行为,在模拟油田H_2S/CO_2环境下,利用高压釜进行腐蚀试验,采用失重法测试了其腐蚀速率及咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀效率,通过SEM、EDS和XRD测试手段,研究分析了腐蚀产物膜去除前后的形貌特征和化学组成。结果表明,80SS抗硫钢在H_2S/CO_2腐蚀环境中属于中等腐蚀,介质流动和CO_2/H_2S分压比值增大均可加速腐蚀,而缓蚀剂的加入可显著减小腐蚀速率;腐蚀类型存在点蚀或局部腐蚀特征,动态和高CO_2/H_2S分压比值时尤为严重;腐蚀产物膜主要成分为FeS,还含有少量其他成分。     

含N、P、S元素的缓蚀剂ID-1的合成及其在CO_2-H_2O介质中的缓蚀性

本文报导了含N、P、S三元素的缓蚀剂ID-1的合成及其在CO_2-H_2O介质中的缓蚀性能室内评价结果。该缓蚀剂可有效地抑制CO_2驱油中和高CO_2含量油田开采中发生的腐蚀,对低浓度可溶性硫化物(<5mg/l)存在时CO_2-H_2O引起的腐蚀有极好的抑制效果。     

适用于H2S、CO2、Cl- 较高浓度环境下的咪唑啉衍生物 缓蚀剂的制备与性能评价*

针对高含CO_2、H_2S、Cl~-的油气井环境,以十六烷酸、二乙烯三胺、1-萘基-2-硫脲为原料制备了1-(2-奈基-硫脲乙基)-2-十五烷基-咪唑啉缓蚀剂。在饱和CO_2浓度、H_2S质量浓度为30 mg/L、Cl~-质量分数为0数30%的盐溶液中,研究了缓蚀剂对钢片腐蚀形貌和缓蚀效果的影响,通过电化学极化曲线和交流阻抗谱分析了缓蚀机理。结果表明,Cl~-加速了碳钢在CO_2/H_2S介质中的腐蚀。在含CO_2(饱和)、H_2S(30 mg/L)和Cl~-(10%)的盐溶液中,缓蚀剂可减缓Cl-对碳钢的腐蚀。缓蚀剂的缓蚀效果随着Cl~-浓度的增加而下降,Cl~-含量低于20%时的缓蚀效果较好。随着缓蚀剂浓度的升高,缓蚀率增大并逐渐趋于稳定,缓蚀剂加量为100 mg/L时的缓蚀率为94.36%。该缓蚀剂属于对阴阳极作用均有抑制的混合型缓蚀剂,可在碳钢表面形成一层致密的保护膜,阻碍腐蚀介质与金属基体的接触,抑制金属的腐蚀,可用于CO_2、H_2S、Cl~-浓度较高环境下管道的缓蚀。图10参13     

二氧化碳驱采出井缓蚀剂筛选与评价流程研究

添加缓蚀剂是油气田控制井筒腐蚀的主要手段,如何筛选出合适的缓蚀剂是预防井筒腐蚀的关键。以某油田CO_2驱采出井(井筒内温度60~120℃,CO_2分压为0.2 MPa)缓蚀剂筛选评价为例,首先利用配伍性试验初步评价缓蚀剂的理化性能,然后采用电化学方法进一步筛选出缓蚀率大于90%的缓蚀剂,最后利用高温高压釜模拟现场工况(90℃和120℃,CO_2分压为0.2MPa),对拟选用的缓蚀剂进行腐蚀失重评价实验,并辅以SEM分析缓蚀剂的防腐效果。实验结果表明:7种待评价缓蚀剂中,4种缓蚀剂可与现场采出液良好配伍;缓蚀剂质量浓度为200mg/L时,有两种缓蚀剂在常压下的缓蚀率大于90%;在加注浓度为1 mol/L、模拟实际生产工况下,筛选出的最优缓蚀剂可将D级杆和N80的腐蚀速率降至油田腐蚀控制指标0.076mm/a以内。研究表明,先以配伍性评价,后通过电化学评价进一步筛选,最后采用高温高压釜模拟工况测试验证,可以快速筛选出适用于CO_2驱采油井的缓蚀剂。     

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.     

油田地面集输管道腐蚀穿孔风险分析

地面集输管道腐蚀穿孔直接影响油田的安全、环境和生产,因此明确管道腐蚀穿孔的风险显得至关重要。通过对某油田腐蚀穿孔的碳钢管道化学成分、金相组织和腐蚀产物形貌等分析,发现管样内壁的均匀腐蚀为CO_2、H_2S在高矿化度地层水中的电化学腐蚀所致;局部腐蚀及腐蚀穿孔为高矿化度地层水中CO_2电化学腐蚀、Cl~-局部催化所致,并伴随有一定程度的H_2S腐蚀。据此识别该油田碳钢管道腐蚀穿孔的关键风险因素为采出液含水率高、CO_2与H_2S共存及Cl-加速腐蚀。可根据关键风险制定防治措施,如加大内涂层管、双金属复合管或非金属管的投用,连续加注缓蚀剂等,从而逐步改善该油田的腐蚀现状,降低腐蚀穿孔次数,确保油田安全正常生产。     

第二届全国缓蚀剂学术讨论会简况

中国腐蚀学会缓蚀剂委员会(挂靠单位为华中理工大学应化系)主持召开的第二届全国缓蚀剂学术讨论会于1989年10月10—13日在沈阳召开。提交讨论会的论文共计69篇,其中会前寄到筹备处的61篇论文编入了会议论文集。石油工业中的腐蚀问题与缓蚀剂应用是这次讨论会的重要而醒目的论题之一。全国各大油田和华中理工大学腐蚀与防护研究室(中国石油天然气总公司科技发展部与华中理工大学合办的研究中心)提交的论文,占论文总数的四分之一以上。与油田应用直接有关的论文涉及以下几个方面:①油井套管的腐蚀问题(2篇);②缓蚀剂评价(1篇);③酸化缓蚀剂及增效剂(4篇);④油田污水的腐蚀与缓蚀剂(6篇):⑤CO_2腐蚀(包括EOR中)的缓蚀剂(4篇);⑥钻具的腐蚀(1篇)。     

长深含CO_2天然气气田地面集输系统防腐技术

为了解决长深气田营城组天然气高温、高压、高含CO2所带来的管道设备内腐蚀问题,通过室内实验、现场试验、技术引进和开发的方法,进行地面集输系统管道设备材质和缓蚀剂优选评价,在线腐蚀监测技术应用,管道腐蚀预测软件和腐蚀信息管理数据库研究,优选评价出满足现场工况的材质、缓蚀剂、在线腐蚀监测和腐蚀预测等防腐工艺技术,形成了长深气田地面集输系统CO2防腐对策。     

东胜气田腐蚀评价与缓蚀剂研究——试验部分

东胜气田开发过程中气井产出CO_2气体,且伴随高矿化度地层水,从而造成井筒管柱和地面设备腐蚀。通过旋转腐蚀挂片法,确定了腐蚀机理为高温高压下CO_2与钢材表面的铁发生电化学腐蚀。结果表明:温度和压力越高,腐蚀越严重,且N80材质油管抗腐蚀性能好于P110材质。优选出BHS和XY-Ⅱ两种混合阻滞型缓蚀剂,通过改变金属表面双电层结构和掩蔽活性位点来降低金属溶解速率,保证腐蚀速率处于0.076 mm/a以内,缓蚀率达到96.5%。     

酸性气井井筒腐蚀控制技术研究

采用高温高压腐蚀挂片、气田水化学分析、多臂井径仪测井等方法,在含H_2S/CO_2酸性气井中,研究了缓蚀剂对井下油管的保护效果。试验结果表明,评选的缓蚀剂防腐效果良好,井下加入缓蚀剂4年后,全油管平均腐蚀速率为0.04mm/a,腐蚀速率远低于腐蚀控制指标0.1mm/a;油管腐蚀主要集中在井筒上部和底部。     

含CO_2和H_2S高流速集输管线的缓蚀剂研发与应用

为解决油气田开发过程中碳钢管线的腐蚀问题,研制开发了一种针对含CO_2和H_2S高流速条件下天然气管线的高效缓蚀剂。在实验室用高转速反应釜对该缓蚀剂的性能进行评价,同时对其物理化学性质、凝析油存在时的乳化倾向以及与其他材料的相容性进行评价。新型缓蚀剂表现出比常规缓蚀剂更好的性能,缓蚀效率高于96%,凝固点低,没有乳化倾向,与其他材料配伍性好,该产品作为油气田开发中管道内腐蚀缓蚀剂在现场得到了成功应用。     

天然气流速对集输管道加注缓蚀剂效能的影响

针对酸性油气田集输系统管材的腐蚀问题,设计了流动天然气状态下加注缓蚀剂的缓蚀效果模拟评价试验装置,采用失重法和扫描电子显微镜研究了天然气在3 m/s和7 m/s条件下,L360碳钢的腐蚀速率和腐蚀形貌,采用电化学分析方法分析了缓蚀剂缓蚀效果随时间变化的规律。结果表明:在CO_2分压为0.8 MPa的湿气管道中加注缓蚀剂后,3 m/s低流速天然气条件下缓蚀剂的缓蚀效率能达到80%以上,腐蚀速率比无缓蚀剂时降低90%以上;7 m/s高流速天然气条件下,缓蚀剂的缓蚀效率下降到70%,腐蚀速率比无缓蚀剂时下降75%以上,随着流速的增加腐蚀速率呈上升趋势,缓蚀效率呈下降趋势。该试验为缓蚀剂的最优加注量和时效性研究提供了参考。     

评价油气田缓蚀剂的有效方法——转轮试验法

前言在油气田开发、油气集输及加工过程中,由于不同程度地含有H_2S、CO_2、有机酸及卤水等腐蚀介质,从而造成井口设备、集输管线及设备的严重腐蚀。合理地选用缓蚀剂,能有效地减缓钢材的腐蚀。为了提供适合现场条件使用的缓蚀剂,首先必须在室内准确地评价其防腐效果。在评价油气田缓蚀剂方法中,挂片失重法仍然是最经     

兼有降黏功能的缓蚀剂在高温高含CO_2/H_2S环境中的适应性评价

针对高温降黏缓蚀剂在高温高含CO2/H2S环境中的适应性问题,利用高温高压失重腐蚀试验和高温高压电化学测量技术对高温降黏缓蚀剂进行缓蚀性能测试,采用旋转黏度计测试了缓蚀剂对现场原油的降黏效果,应用电化学阻抗技术测量了缓蚀剂的残余浓度。研究表明,该缓蚀剂为阳极型缓蚀剂,将质量浓度为200 mg/L和80 mg/L的缓蚀剂分别加入掺稀油中,其对井下油管材质P110和地面集输系统管线材质20G有明显的缓蚀作用,均匀腐蚀速率小于0. 076 mm/a且无明显点蚀。当缓蚀剂质量浓度为200 mg/L时,对现场原油的降黏率可达20%,井筒腐蚀试验后溶液中缓蚀剂的残余浓度大于30 mg/L。