咪唑啉季铵盐缓蚀剂缓蚀性能评价及其缓蚀机理探讨

为了解决塔里木油田污水运输管网的腐蚀问题,合成了3种咪唑啉季铵盐缓蚀剂,在油田模拟水中,利用静态挂片质量损失法和电化学极化曲线法测试了3种缓蚀剂的缓蚀性能,并初步探讨了咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀机理。试验结果表明:在油田模拟水中,月桂酸咪唑啉季铵盐缓蚀剂的缓蚀效果最好;按不同比例复配缓蚀剂的缓蚀效果更好,苯甲酸咪唑啉和月桂酸咪唑啉复配缓蚀剂添加量为600 mg/L时缓蚀效率可达97.31%。极化曲线研究表明:在盐酸介质中添加苯甲酸季铵盐缓蚀剂可使自腐蚀电位正移,对阳极反应有较强抑制作用;加入油酸季铵盐缓蚀剂和月桂酸季铵盐缓蚀剂则使得自腐蚀电位负移,对阴极反应有较强抑制作用。     

一种新型咪唑啉复配缓蚀剂对A3钢在饱和CO2盐水溶液中的缓蚀性能

以棕榈酸、二乙烯三胺、马来酸酐为原料合成了一种新型咪唑啉缓蚀剂2-十五烷基-1（马来酰胺）-乙基-咪唑啉，其与助剂硫脲复配得到复配缓蚀剂YQ。采用静态挂片失重法、电化学评价法考察了YQ的缓蚀性能。结果表明，YQ能有效抑制饱和CO2盐水对A3钢的腐蚀。采用X射线光电子能谱及扫描电镜分析了腐蚀前、后及加入复配缓蚀剂YQ后A3钢的表面形貌及表面产物，探讨了YQ的缓蚀机理。结果证明，复配缓蚀剂YQ在A3钢表面形成了3层腐蚀产物膜，有效地抑制了饱和CO2盐水对A3钢的腐蚀。     

油田缓蚀剂阻垢剂筛选及复配室内研究

针对油田生产过程中严重的腐蚀结垢问题,通过挂片法和电化学法对几种缓蚀剂的缓蚀效果进行评价;通过滴定法对阻垢剂的阻垢效果进行评价;并将性能优良的缓蚀剂与阻垢剂进行复配实验。     

腐蚀速率检测结果重现性的研究

本工作从实验方法及油田水处理用缓蚀剂的腐蚀速率的影响因素出发,按照中国石油天然气股份有限公司企业标准《油田水处理用缓蚀阻垢剂技术要求》Q/SY126-2005及中华人民共和国石油天然气行业标准《油田采出水用缓蚀剂性能评价方法》SY/T5273-2000,改进了挂片腐蚀后处理的清洗方式,分析了矿化度、pH值、溶解氧对挂片腐蚀的影响,提高了腐蚀速率检测结果的重现性。     

常减压装置缓蚀剂的研制及其性能

 选用不同的有机酸和有机胺反应合成了水溶性咪唑啉季铵盐系列缓蚀剂,分析了咪唑啉中间产物及其最终产物的红外光谱. 采用静态挂片法评价了该系列缓蚀剂的缓蚀性能,并与胜华炼油厂现用缓蚀剂缓蚀效果进行对比, 筛选出缓蚀效果最好的缓蚀剂HS-2; 考察了添加不同量HS-2时的缓蚀率和腐蚀速率,确定了缓蚀剂的最佳添加量为20mg/l. 采用电化学法进一步考察了HS-2缓蚀剂的缓蚀性能, 设计并进行了模拟现场蒸馏实验. 结果表明, 缓蚀剂HS-2为混合控制型缓蚀剂,能够有效抑制H₂S-HCl-H₂O体系在露点条件下对A3碳钢的腐蚀,比现场使用的缓蚀剂性能更优.     

改性咪唑啉缓蚀剂的合成与评价

以油酸、二乙烯三胺为原料合成了咪唑啉,并对其进行水溶性改性得到了咪唑啉型缓蚀剂。应用极化曲线、静态挂片等测试方法评价了该缓蚀剂的缓蚀性能及缓蚀机理。实验结果表明：该缓蚀剂对A3碳钢在饱和二氧化碳模拟盐水体系中的腐蚀具有明显的抑制作用,加量5mg／l,缓蚀率可达95％以上,适用于抑制高矿化度、含二氧化碳油田水的腐蚀。     

油田回注水管道腐蚀机理分析及防腐技术研究

油田采出水回注已成为当今石油工业促进油田高产稳产的重要手段之一,但在回注过程中由于采出水腐蚀介质的多样性,难免造成管线内腐蚀破坏。某油田回注水受温度、流速、p H值、盐度等腐蚀因素的影响,结合电化学法及挂片法研究了油田回注水管线腐蚀机理,对3种缓蚀剂A-01、A-02和B-01进行了优选及配伍性实验,结果表明缓蚀剂复配效果优于单独使用,并根据实验结果在2口井上进行了单井缓蚀剂现场试验,B-01缓蚀剂的缓蚀率分别为97.52%,98.83%,2口防腐井共节省加药费用约189万元。     

海洋油田缓蚀剂现场应用探究

针对渤海某油田的现场环境,筛选一种效果优良的缓蚀剂配方BHH-29,并通过LPR仪器对其现场应用效果进行测试。结果表明:与在用缓蚀剂BHH-01B相比,缓蚀剂BHH-29具有更好的缓蚀效果,相同加量条件下,腐蚀效率可降低30%以上;实验缓蚀剂更加稳定,具有更低的点蚀倾向。     

咪唑啉膦酰胺盐酸盐在油田水中的缓蚀性能研究

采用静态挂片失重法和电化学方法,研究了合成的环烷基咪唑啉膦酰胺盐酸盐(NIPH)在模拟油田水中对A3钢的缓蚀作用,并探讨了其缓蚀机理.实验结果表明:(1)NIPH在矿化度31.2 g/L的模拟油田水中对A3钢具有较好的缓蚀效果,其缓蚀效果受溶液pH值影响较大.在显酸性的模拟油田水中,NIPH的缓蚀率远高于原模拟油田水中的缓蚀率;当溶液pH为5左右时,NIPH的缓蚀效果最好,且此时水中基本无沉积物,在80℃、24 h条件下,投加量为30 mg/L时,缓蚀率可达到92.43%,A3钢腐蚀率仅为0.0249 mm/a,远好于我国石油天然气行业标准对污水腐蚀率的要求.(2)NIPH缓蚀剂具有较宽的适用温度范围(30～95℃),50℃左右时缓蚀效果最好.温度较低时,NIPH缓蚀剂以物理吸附为主;温度较高时则以配位键化学吸附为主;80℃时吉布斯吸附自由能ΔG0为38.2 kJ/mol.按电化学机理,NIPH属于阴极型为主的缓蚀剂.图1表5参8.     

油田复杂污水缓蚀剂

油田污水具有高温、高矿化度、高含硫化氢或二氧化碳气体的特点,管线设备腐蚀穿孔严重,常规缓蚀剂为咪唑啉缓蚀剂或有机胺类缓蚀剂,难以抑制腐蚀问题,生产现场亟需高效的缓蚀剂。根据油田污水水质的腐蚀性特点及缓蚀剂的缓蚀机理,以咪唑啉和炔氧甲基胺两类缓蚀剂结构为基础,进行分子结构的优化设计,合成、复配出KYHS系列高效缓蚀剂。应用后,现场挂片缓蚀率在99%以上,缓蚀效果好于国内其他产品。该产品适用污水范围广,能够满足油田复杂工况。     

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。     

普光气田集输系统腐蚀状况分析及防治措施

对普光气田集输系统进行了腐蚀状况统计分析,2010年5月普光气田3号线全部监测挂片的腐蚀速率平均值为0.032 mm/a,总的统计数据趋势是分离器液相出口处腐蚀速率最高达到0.045 mm/a,其次是加热炉进口处为0.040 mm/a,腐蚀速率最低的是分离器气相出口处为0.019mm/a。通过模拟试验对腐蚀因素进行了X-射线衍射分析,结果表明集输系统材质主要受H2S,CO2及单质硫腐蚀,积液矿化度对材质也有一定的腐蚀作用。由缓蚀剂评价试验确定了3号和1号缓蚀剂结合使用的最佳方案。介绍了优化后缓蚀剂的预涂膜、连续加注和批处理的3种加注方式,经优化后集输系统气相和液相的腐蚀速率基本控制在0.030 mm/a以内。     

一种咪唑啉类抗高温酸化缓蚀剂的制备与性能评价

对于复杂井的酸化作业,许多缓蚀剂表现出较差的抗高温能力,缓蚀性能不好。如果通过增加缓蚀剂用量来增强缓蚀剂对井下管柱的保护作用,不仅会增加酸化作业成本,而且还会对酸化效果产生不利影响。同时,一些缓蚀剂与地层离子不相容,常常引起对地层的伤害问题。因此,亟需开发出与地层离子相容性好、能抗高温、缓蚀性能好的缓蚀剂。文中以油酸、二乙烯三胺为主要原料,通过缩合脱水反应合成了一种油酸咪唑啉。将该油酸咪唑啉与甲醛、表面活性剂LSN、OP-10和有机溶剂T进行复配,制备出了一种抗高温的酸化用缓蚀剂,并对缓蚀剂的酸溶性、与地层离子的相容性、缓蚀性能等进行了评价。评价结果表明：该缓蚀剂的酸溶性较好,与地层离子有很好的相容性,能抗高温,在盐酸和土酸中均表现出了优良的缓蚀性能。     

硫脲基咪唑啉缓蚀剂的合成及其缓蚀性能

咪唑啉类缓蚀剂因低毒、环保、高效,被广泛应用在油田防腐中.为解决咪唑啉类缓蚀剂在高温、高矿化度下成膜性差、缓蚀效果不佳的问题,以价格低廉的油酸、二乙烯三胺、二氯甲烷为原料合成咪唑啉季铵盐,再接以硫脲基合成了硫脲基咪唑啉季铵盐S-WM,在90℃下采用电化学和失重法在油田模拟水中评价S-WM的缓蚀性能.研究表明,缓蚀剂S-...     

川东北气矿井下管柱腐蚀评价及缓蚀剂防腐研究

选择川东北气矿气田水回注井和气水同产井各一口作为研究目标,现场取样后进行了室内静态及动态腐蚀评价实验。结果表明,此两口井存在严重的腐蚀,腐蚀速率大于0.1mm/a,且具有明显局部腐蚀。针对这两口井进行了缓蚀剂筛选评价,发现CT2-15能有效地控制腐蚀(其腐蚀速率低于0.1mm/a),改善腐蚀试片表面情况,抑制局部腐蚀。同时,理化性能评价结果显示,CT2-15具有良好的耐热性能、与现场水配伍性优良且与现场水不发生乳化,适合现场工况条件下使用。     

HHS-08油溶性缓蚀剂作用规律及分子动力学模拟

对HHS-08油溶性咪唑啉缓蚀剂（简称HHS-08缓蚀剂）在应用超临界CO2驱油技术的油田采出水环境中的作用规律进行了研究。向上述油田采出水中添加不同质量浓度的HHS-08缓蚀剂，利用CHI604E电化学工作站对极化曲线、电化学阻抗谱进行测试；通过Materials Studio 8.0软件对HHS-08缓蚀剂在Fe（001）晶面的吸附行为和作用机理进行了研究。宏观形貌、失重试验、极化曲线和阻抗谱试验结果表明：随着HHS-08缓蚀剂加入量的增加，缓蚀率逐渐提高；当HHS-08缓蚀剂质量浓度达到80 mg/L时，缓蚀率达到80%以上；继续增大缓蚀剂加入量，缓蚀率增加幅度减小。分子动力学研究结果表明，HHS-08缓蚀剂分子可以通过自身的扭转形变，使缓蚀剂分子中的极性头基（咪唑环）稳定吸附在Fe（001）晶面上，而烷基碳链则则背离金属表面形成疏水膜，从而实现良好的缓蚀作用。     

水溶性缓蚀剂在中低二氧化碳气井的应用

中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司上古气井具有中低二氧化碳、高矿化度及介质pH值变化大的腐蚀特点,同时气井井筒温度多处于腐蚀行为和机理多变的敏感区(60～100℃),这些特点对缓蚀剂的适应性提出了较高的要求。该文主要针对上述腐蚀环境的行为特征,通过缓蚀剂物化性能、相关配伍性、电化学性能、高温高压及现场井筒挂片质量损失分析,研究开发出适合中低CO2、高矿化度水气井腐蚀环境的水溶性缓蚀剂(HGCQ),具有水溶性良好,高温及低温稳定性优良,与甲醇及甲基二乙醇胺(MDEA)配伍性好的特点。室内研究了该缓蚀剂的缓蚀机理为阳极抑制型,确定其现场最佳加注质量浓度为300 mg/L。进行了模拟占古气井筒腐蚀环境的高温高压腐蚀试验和现场一口气井3个月的质量损失挂片测试,结果表明该缓蚀剂缓蚀效果明显,可以有效控制气井管柱的腐蚀。     

加工高硫原油蒸馏装置塔顶缓蚀剂的研究

从缓蚀剂作用机理出发,研究开发了在金属表面具有较强吸附作用和占位优势的缓蚀剂.采用华中科技大学开发的电化学腐蚀实验装置,对缓蚀剂进行了验证,经挂片腐蚀实验,证明在蒸馏塔顶低温部位HCl-H2S-H2O腐蚀环境下,缓蚀率大于95%;用中和剂将腐蚀介质pH值调整到7左右时,缓蚀率可达98%,可以在生产中广泛应用.     

抑制CO2腐蚀的缓蚀剂室内筛选

利用挂片失重试验方法研究了CO2腐蚀环境中的腐蚀介质、缓蚀剂质量浓度以及时间对缓蚀剂缓蚀率的影响规律.试验证明缓蚀剂A和C对抑制CO2引起的天然气管道内腐蚀有很好的效果,从而为上述缓蚀剂应用于现场提供了技术基础.     

渤海油田海水基环空保护液的开发

随着渤海油田采出液含水逐年升高,油气井和注水井油管、套管腐蚀损坏问题日益严重,并且从降低成本考虑,有必要开发一种水基环空保护液。根据海上平台淡水缺乏的特点,在分析渤海水质情况的基础上,优选出了效果较好的杀菌剂YHZWJ-15和防垢剂BHF-701A,研究出了抗高矿化度盐水的缓蚀剂BHH-509,通过几种单剂复配之后的稳定性实验,开发出一种适用于渤海油田的以海水为基液的环空保护液,其基础配方为海水+0.5%YHZWJ-15+0.01%BHF-701A+0.01%硫脲+0.5%BHH-509。通过挂片实验,该海水基环空保护液对管柱的腐蚀速率可降到0.0051 mm/a。