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.     

CFD油田注水管线腐蚀分析及缓蚀剂评价

为了控制CFD油田注水管线腐蚀情况,通过水样及管线运行工况分析,研究了管线腐蚀主要影响因素,分析表明CFD油田注水管线腐蚀受温度、Cl-及水体流动影响较大。为缓解管线腐蚀,采用旋转挂片法考察了几种缓蚀剂的缓蚀效果。室内试验表明在90℃,0.3MPaCO2+3.0MPaN2,转速451转/分的条件下,缓蚀剂YFHC-093具有良好的缓蚀效果。现场试验结果表明缓蚀剂YFHC-093加注浓度在25mg·L-1时,可将注水管线腐蚀速率控制在0.0366mm·a-1以下,低于油田腐蚀标准。     

复配咪唑啉型缓蚀剂体系的缓蚀性能研究

以棕榈酸、二乙烯三胺为原料合成了咪唑啉,并用顺丁烯二酸酐对其改性得到了咪唑啉型缓蚀剂YQ-01,与助剂YQ-02复配得到复配缓蚀体系YQ-03.应用静态挂片失重法、电化学法和扫描电镜法研究了该复配缓蚀体系YQ-03的缓蚀性能.结果表明,该复配缓蚀体系YQ-03对A3钢在饱和CO2盐水体系的腐蚀具有明显的抑制作用,适用于抑制高矿化度、含CO2的油田水腐蚀.     

低温多效海水淡化铝合金换热管的化学清洗

目的研究低温多效海水淡化系统铝合金换热管的化学清洗技术及现场应用。方法利用X射线荧光光谱分析现场铝合金换热管垢样成分,采用旋转挂片腐蚀模拟试验对5052铝合金试样在不同清洗介质下的腐蚀速率进行测试,并对不同浓度下的缓蚀剂性能进行评价。在现场应用中,通过监测系统pH值、钙镁离子浓度、铝合金试样现场腐蚀速率以及铝合金换热管表面形貌,对清洗过程进行控制,评价清洗效果。结果现场铝合金换热管结垢主要成分为Ca CO3及Ca SO4。所选清洗介质中,铝合金在盐酸中的腐蚀速率最大,在柠檬酸中的腐蚀速率最小,结合腐蚀性及溶垢能力,选择氨基磺酸为酸洗剂。40℃下,铝合金在4%氨基磺酸溶液中的腐蚀速率为1.434 mm/a,添加质量浓度为2 g/L的HSD103酸洗缓蚀剂后,腐蚀速率降低至0.084 mm/a,缓蚀效率为94.14%,此后继续增加缓蚀剂浓度,并未明显提升缓蚀效率。现场应用中,铝合金腐蚀挂片平均腐蚀速率为0.146 mm/a,缓蚀效率达到90%。现场清洗约21 h后达到酸洗终点,pH稳定在2左右,钙镁离子浓度无明显上升,铝合金表面垢层清除。结论以氨基磺酸为清洗介质可有效清除铝合金换热管表面Ca CO3及Ca SO4垢,HSD103酸洗缓蚀剂对铝合金有明显的保护作用,现场应用取得了优良的清洗效果。     

J55油管钢在模拟CO_2驱油环境下电化学腐蚀行为

本文通过电化学交流阻抗法研究了模拟某CO2驱环境下温度和两相缓蚀剂对J55油管钢腐蚀行为的影响。利用软件拟合Nyquist图获得了电化学腐蚀动力学参数,分析了J55钢的腐蚀行为特征,计算了不同浓度下缓蚀剂对J55钢的缓蚀效率。结果表明,未加缓蚀剂时电荷传递电阻和中间产物电阻均随温度升高而降低;添加缓蚀剂后的电荷传递电阻均远远大于空白试验条件下电荷传递电阻;该两相缓蚀剂用量大于80mg/L时其缓蚀效率大于95%,具有优越抗CO2腐蚀性能。     

合水油田注水管线腐蚀成因与缓蚀措施

为解决合水油田庄六注注水管线严重腐蚀这一问题,通过对注水水质、挂片腐蚀形貌以及腐蚀产物组成、含量进行检测分析,查找原因,在此研究基础上开发了一种新型复配缓蚀剂,通过单因素试验和多指标正交试验设计对缓蚀剂MIQS、阻垢剂PAAS和杀菌剂MIT含量进行了优化。结果表明,溶解氧、侵蚀性CO2、Cl-过量引起的吸氧腐蚀、酸性腐蚀和点蚀是导致注水管线腐蚀的主要原因,Ca2+、细菌含量超标造成的结垢腐蚀和细菌腐蚀对其亦有一定影响;该复配缓蚀剂最佳配比为:115mg/L MIQS,30mg/L PAAS,55mg/L MIT,此条件下挂片缓蚀效果良好,腐蚀缓蚀率和点蚀缓蚀率高达99.57%和98.40%。     

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。     

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。     

南海西部某油田缓蚀剂研究

本文以南海西部某油田高含CO2特点为出发点,利用失重实验方法,开展了在用缓蚀剂与新型缓蚀剂的对比实验研究,评选出新型缓蚀剂HYH-151B,其优良的缓蚀性能适合该油田的特殊工况条件,在现场试验中取得了良好的防腐效果,对提高油田CO2腐蚀控制水平,确保油田的经济安全开发具有重要意义。     

多相流动状态下缓蚀剂对X70钢CO2腐蚀的影响

目的 研究在多相流动状态,尤其是段塞流动条件下,各种浓度的不同缓蚀剂对X70钢腐蚀的影响.方法 采用自制实验装置模拟起伏管路段塞流动条件,通过电子显微镜、挂片失重等方法,对挂片表面形貌、腐蚀速率进行分析,数值仿真了多相流动状态下缓蚀剂乙二醇对X70钢CO2腐蚀速率的影响.结果 自制实验装置的挂片表面形貌、挂片失重速度与真实环道实验相似.实验用缓蚀剂的质量浓度超过35 mg/L后,均匀腐蚀缓蚀效率提升明显,继续提高缓蚀剂的浓度,均匀腐蚀缓蚀效率变化不大.多相流动条件下,缓蚀剂对局部腐蚀的缓蚀效果不明显.仿真用缓蚀剂乙二醇的质量浓度达到250 mg/L后,缓蚀效率变化与实验结果类似.结论 自制实验装置可以模拟起伏管路内气液两相流动状态,实验结果可靠.缓蚀剂的最佳缓蚀效率存在临界浓度,小于临界值时,对挂片的缓蚀作用甚微,超过临界浓度时对挂片表面的腐蚀速率影响不大.段塞流动状态下,缓蚀剂的缓蚀作用仅针对挂片均匀腐蚀,对局部腐蚀影响不大,甚至会促进局部腐蚀的发展.     

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。     

渤海某油田生产管线缓蚀剂筛选及性能评价

针对渤海某油田生产管线腐蚀情况,采用静态与旋转挂片法考察了几种缓蚀剂的缓蚀效果,室内试验表明,BHH-01C加药浓度为40 mg·L-1时,可将腐蚀速率控制在0.046mm·a-1以下,缓蚀效果良好。现场试验结果表明缓蚀剂BHH-01C加注浓度在20mg·L-1时,可将WHPA与WHPD平台生产管线腐蚀速率控制在0.00415mm·a-1及0.042 mm·a-1以下,低于油田腐蚀标准。     

复合缓蚀剂对碳钢腐蚀率的影响研究

目的研究异抗坏血酸钠、六偏磷酸钠、D-葡萄糖酸钠和硫酸锌的复配物在软化水水质中对碳钢腐蚀率的影响。方法通过静态挂片和旋转挂片实验,研究不同浓度、pH值、温度等条件下,复合缓蚀剂对碳钢腐蚀率的影响,对腐蚀机理进行探讨。结果在软化水pH=10,缓蚀剂质量浓度为150 mg/L,温度为50℃的条件下,复合缓蚀剂对碳钢有较好的缓蚀效果,静态挂片实验中碳钢的腐蚀率为0.0303mm/a,缓蚀率为86.31%;旋转挂片实验中碳钢的腐蚀率为0.0350 mm/a,缓蚀率为96.12%。结论在软化水水质中,碳钢的腐蚀率随着复合缓蚀剂投药量、溶液pH值的增大而降低,随着温度的升高而增大。     

高温多元热流体注采缓蚀剂的性能

多元热流体注采技术在渤海油田应用期间,油管腐蚀问题严重,针对该工艺研发出COSL-1缓蚀剂,现场应用腐蚀抑制情况良好。利用失重法和电化学极化对COSL-1缓蚀剂在二氧化碳和氧气共存条件下进行了研究,结果表明该缓蚀剂在90℃2MPa CO2和0.02MPa O2模拟注采溶液中的缓蚀率达到95%以上。动电位测试表明缓蚀剂主要通过改变阳极过程起缓蚀作用,在N80钢表面的吸附满足Langmuir吸附等温式。     

CO2腐蚀的气液双相新型缓蚀剂的开发

将二氢噻唑衍生物与其它缓蚀剂进行了复配。用静态挂片失重法研究了它们的缓蚀效率。结果表明二氢噻唑和硫脲及表面活性剂的混合物对抑制CO2的气液两相的腐蚀有良好的效果。通过极化曲线和扫描电镜研究了该缓蚀剂的缓蚀机理。     

高效气-液双相CO2缓蚀剂的研究

以吗啉、三聚甲醛、二正丁胺为原料合成了一种吗啉 衍生物，以异丁醛、氨水和硫为原料合成了一种噻唑衍生物.采用静态挂片失重法，研究了两种衍生物及其与其它缓蚀剂复配后对CO2腐蚀的缓蚀效果.结果表明，该吗啉衍生物与咪唑啉衍生物、硫脲及丙炔醇复配后对CO2腐蚀有很好的缓蚀效果；而噻唑衍生物单独使用时对CO2腐蚀有较好的缓蚀效果，其它常用缓蚀剂中只有丙炔醇对其有协同促进作用.这两种复配缓蚀剂都是高效气-液双相缓蚀剂.     

淖尔油田井筒缓蚀剂评价试验

针对淖尔油田的腐蚀现状,对油田常用的缓蚀剂CT2-4、HYZ-1、CT5-9和CD-2进行室内及现场筛选评价。结果表明,缓蚀剂CT2-4适合该油田,且具有较好的缓蚀效果,试验的7口井平均缓蚀率为86.7%。加入CT2-4缓蚀剂后,N6-19油井产出液中铁离子含量由加药前的56.7 mg/L降到1 mg/L以下,并保持了较好的稳定性。     

临盘油田油井缓蚀剂的筛选和评价

临盘油田含油层系多,油水关系复杂,地层水矿化度高(40 000～60 000 mg/L)且呈弱酸性,地层温度高(～110℃).给油田生产设备造成了严重腐蚀.针对临盘油田的实际情况,通过静态挂片法和电化学法对现场使用较好的SLP-4、BS-X、IMC-30-Q'等几种缓蚀剂进行了室内筛选和评价.试验结果表明BS-X型缓蚀剂是一种适合临盘油田油层条件的缓蚀剂;当BS-X缓蚀剂的浓度为20 mg/L时缓蚀率达91.9%.     

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。     

高温高压二氧化碳介质中改性咪唑啉的缓蚀行为

利用脂肪酸与多胺合成咪唑啉,对咪唑啉进行改性得到一种新型含硫磷的咪唑啉类缓蚀剂HGY-T。通过高温高压动态测试和电化学方法研究了HGY-T在温度为80℃,CO2分压为1MPa高矿化度的模拟油田水中的缓蚀性能。结果表明,在高温高压二氧化碳介质中,50mg/L的缓蚀剂就有很好的缓蚀性能,腐蚀速率低于0.076mm/a,缓蚀率达到95%。该缓蚀剂为阳极型缓蚀剂,遵循Frumkin吸附等温式。