流速对缓蚀剂成膜效率的影响

油气集输管道因输送的介质中含有腐蚀性气体和离子等成分,会造成严重的管道内腐蚀。缓蚀剂技术因其经济可靠和操作方便,在管道防腐工程中被广泛使用,但管道内流体的流速对缓蚀剂的成膜性能和缓蚀效率具有极大的影响。利用自主研制的动态循环多相流高温高压釜和电化学方法 (电化学阻抗谱、动电位极化)研究了有机胺缓蚀剂对五组试样在不同流速(1、3、5、7、10 m/s)下的缓蚀性能。结果表明,随着流速的增加,缓蚀效率逐步降低,当流速大于7 m/s时,缓蚀效率会明显降低。高速流体的剪切作用降低了缓蚀剂在管道表面的吸附性能,并且试样表面的腐蚀产物膜疏松多孔,易产生点蚀,缓蚀剂的效果显著下降,建议控制流体流速和开发多位点吸附的新型缓蚀剂。     

一种油田用咪唑啉缓蚀剂缓蚀效果评价

为了评价某区块油田在用的一种咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能,对J55钢在模拟工况环境中进行了腐蚀速率测试试验。通过失重法计算均匀腐蚀速率,采用EDS、XRD、SEM技术分析其腐蚀产物组分和微观形貌,用金相显微镜测量点蚀坑深度并计算点蚀速率。结果显示,该区块以CO2腐蚀为主,腐蚀产物含有FeCO3;在添加不同浓度咪唑啉衍生物类缓蚀剂时,试样表面均以均匀腐蚀为主,但表面有不同程度的点蚀坑。失重法计算结果表明,在模拟工况腐蚀条件下,该缓蚀剂对J55钢具有良好的缓蚀效果,缓蚀率随着缓蚀剂浓度增大而提高;当缓蚀剂浓度为120 mg/L时缓蚀率最高,J55钢的均匀腐蚀速率仅为0.028 1 mm/a,试样表面未见明显点蚀,该浓度下咪唑啉缓蚀剂具有最佳的缓蚀效果。     

极化曲线法和盐水浸渍法研究钢筋缓蚀剂

采用电化学测试技术和盐水浸渍试验,研究了各类缓蚀剂在模拟混凝土孔溶液中单独作用的缓蚀效果。经过正交实验筛选出一组复合缓蚀剂。研究结果表明pH=11.5是钢筋在模拟混凝土孔溶液中发生自然钝化的临界值,所选复合缓蚀剂在模拟混凝土孔溶液中,防止钢筋发生点蚀的作用,优于单独使用NaNO_2。     

高温多元热流体注采中管材腐蚀分析

室内进行了高温多元热流体注采中管材遭受腐蚀破坏的模拟腐蚀评价,采用灰关联分析方法对腐蚀数据进行了分析。结果表明,含水率和CO2分压对油管钢腐蚀有显著影响,流速、温度和O2分压有较显著影响。针对腐蚀特点,主要考虑选用耐冲刷作用的高温CO2腐蚀缓蚀剂,以降低注热油管的腐蚀。     

氯化钾钻井液缓蚀剂的研究

钻井液添加剂的成分比较复杂,会对井下钻具钢造成不可估计的腐蚀,甚至使钻具钢因腐蚀而报废。针对这一问题,笔者主要通过失重法、电化学实验及电镜扫描等途径,对氯化钾钻井液体系中缓蚀剂进行筛选,并对其腐蚀机理进行了研究。研究结果表明,0.7%含硅化合物+0.7%二乙烯三胺+0.1%三乙烯四胺复配时,缓蚀效果最好,缓蚀率达到90.36%;电化学实验和电镜扫描实验表明,该复配缓蚀剂产生的腐蚀电流较小,具有降低点蚀敏感性,抑制点蚀发生的效果。研究结果表明,该缓蚀剂可用于钾盐钻井液中钻具钢的防腐。      

2-氨乙基十七烯基咪唑啉缓蚀性能评价

实验以二乙烯三胺和油酸为原料,经升温脱水合成咪唑啉缓蚀剂。以正交试验法和静态失重法研究了以油酸和二乙烯三胺为反应物、二甲苯为携水剂合成咪唑啉缓蚀剂时在模拟采出水中其反应物配比、合成温度、合成反应时间对咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能的影响。经红外光谱、咪唑啉缓蚀性能实验表明,其最佳合成反应条件为:n(油酸):n(二乙烯三胺)=1.0:1.0、合成温度为170℃,反应时间为8 h,此时缓蚀效率最佳达95%;实验室评价结果表明:该种缓蚀剂的最佳使用温度为50℃,当质量浓度为250 mg/L时缓蚀率可达96%;腐蚀试片腐蚀形貌分析可知,该种缓蚀剂能抑制点蚀;通过添加不同浓度缓蚀剂电化学曲线实验表明,该种缓蚀剂为混合型缓蚀剂。     

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。     

川渝气田FF-NL级采气井口阀门腐蚀失效分析

以川渝气田某FF-NL级采气井口阀门为例,对阀门进行机械切割分析。发现由阀体、阀板、阀座组成的流体介质通道处于井口高温高压高流速的气液混输腐蚀环境中,通道内表面容易受到电化学腐蚀和机械冲蚀的双重作用,冲刷腐蚀及点蚀现象比较明显。阀杆和阀板因选择材料不同,表现出电偶腐蚀特征,密封失效。轴承组件受力部位在腐蚀介质作用下,出现压应力诱导腐蚀。此外,阀座和阀体贴合面具备产生缝隙腐蚀的条件。室内模拟腐蚀评价实验结果表明,阀门主体材质12Cr13在模拟现场工况下腐蚀严重,与718镍基合金形成电偶后腐蚀速率明显增加。     

伊朗M油田原油转输管线腐蚀的对策

伊朗M油田高含硫化氢、二氧化碳和氯盐,在油田投产后不久,多条单井转输管线就发生腐蚀穿孔.管线腐蚀原因有以下几个方面:原油中硫化氢、二氧化碳和氯离子形成了复杂的酸性腐蚀环境;PSL2-L245NS管材抗氯离子腐蚀效果不佳;缓蚀剂筛选实验时偏离实际介质环境和缓蚀剂的油溶性选择错误;转输管线内介质流速对管线腐蚀的影响.解决原油转输管线腐蚀问题要控制转输管线内油水分离形成酸性腐蚀环境,进行防腐缓蚀剂的研究及筛选,研究选用适用于高含硫化氢、氯盐和二氧化碳原油介质的新材料.     

酸化缓蚀剂缓蚀性能的实验和理论评价

为深入研究酸化缓蚀剂的缓蚀作用机理,将实验方法与量子化学、分子动力学相结合分析缓蚀剂分子结构与缓蚀率之间的关系。采用挂片失重法测得五种酸化缓蚀剂甘氨酸,N-[N-[(苯甲氧基)羰基]氨基乙酰基]-,4-硝基苯酯(A)、N-α,N_ω-二苄氧羰基-L-精氨酸(B)、(R)-2-[N-(N-苄基脯氨酰)氨基]二苯甲酮(C)、4-[(4-甲氧亚苄基)氨基]肉桂酸乙酯(D)、5-羟基色氨酸(E)在15%HCl溶液中的缓蚀率,并用金相显微镜观察了腐蚀后N80钢挂片的3D形貌,最后用量子力学和分子动力学相结合的模拟方法对5种缓蚀剂的缓蚀性能进行了理论分析。结果表明,5种酸化缓蚀剂的缓蚀率均大于93%,酸化缓蚀剂缓蚀效果按缓蚀率大小排序为:BADCE,按平均点蚀深度排序为:BADCE,按最大点蚀深度排序为:ABDCE,其中B、D抑制点蚀效果较差;通过量子化学计算得到的酸化缓蚀剂缓蚀性能从大到小依次为:ABDCE,通过分子力学计算得到的缓蚀性能从大到小依次为:ABCDE,理论分析与实验结果基本相符。     

L360钢在SRB/CO2环境中的腐蚀行为研究

为了探究L360钢在SRB/CO2环境中的腐蚀行为,通过高温高压模拟腐蚀试验以及OM、SEM、EDS、XRD等分析技术,对L360钢的显微组织及其在SRB/CO2环境中的腐蚀速率、腐蚀形貌和腐蚀产物膜成分进行了分析。结果显示,在模拟腐蚀溶液中,L360钢属于极严重腐蚀。L360钢在含SRB的CO2腐蚀环境中SRB发生膜下腐蚀,膜层在高流速环境中受剪切力破损,使膜层对基体的保护作用降低,模拟环境溶液中的Cl-进入膜层裂缝在基体金属表面活性高的位置发生富集。试验表明,SRB腐蚀形成的点蚀坑为Cl-提供了良好的富集点,导致点蚀快速成长,腐蚀加剧,且表面腐蚀产物为FeS和少量的FeCO3。     

加氢装置高压空冷器阻垢缓蚀剂的研究

加氢装置反应流出物空冷器腐蚀失效的原因主要是NH4HS的形成、析出和沉积,其机理包括NH4HS水溶液垢下腐蚀和冲蚀。阻垢缓蚀剂一方面具有阻垢功能,阻止铵盐低温析出,形成一种新的化合物能够全部溶解在液相水中,避免NH4HS沉积造成垢下腐蚀;另一方面具有缓蚀作用,在空冷器表面能够形成致密、稳定的保护膜,一定程度地避免管束受NH4HS溶液冲蚀。在实验室条件下,考察了阻垢缓蚀剂的阻垢和缓蚀的效果;在中试装置上,采用挂片质量损失法考察了阻垢缓蚀剂对空冷器的缓蚀效果。实验结果表明研制的阻垢缓蚀剂同时具有阻垢和缓蚀功能,能有效抑制NH4HS析出结垢,当加剂量为50μg/g,缓蚀率达到98.6%。     

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。     

CT2－7油田注水系统缓蚀剂

CT2－7是针对胜利油田污水水质特点而研制的注水系统缓蚀剂,采用有机胺盐为基础组分,并配以增效的附加剂而制成的复合缓蚀剂,经室内全面评价和现场工业试验表明,该缓蚀剂不但能较好地抑制均匀腐蚀,而抑制点蚀的效果尤为突出,其腐蚀速率和点蚀速率分别＜0．076mm/s和0．456mm/a,且具有水分散性好,乳化倾向小,能与多种化学药剂配伍使用、无腐蚀,低毒,使用方便等特点,是一种新型的油田注水系统缓蚀剂。     

CT2-7油田注水系统缓蚀剂的研究及其应用

CT2-7是针对胜利油田污水水质特点而研制的注水系统缓蚀剂。它是以有机胺盐和有机胺为基础组份,并配以增效的附加剂而制成的复合缓蚀剂。经室内评价和现场工业试验表明,该缓蚀剂及其综合配方能有效地抑制均匀腐蚀,并以抑制点蚀的效果尤为突出,其腐蚀速率和点蚀速率分别小于0.076mm/a 和0.456mm/a。且具有水分散性好、乳化倾向小、能与多种化学药剂配伍使用、无腐蚀、低毒、使用方便等特点。是一种新型的油田注水系统缓蚀剂。该项目获1988年中国石油天然气总公司科学技术进步三等奖。     

油气田开发中CO_2腐蚀机理及防腐方法研究进展

为降低油气田开采过程中CO2的腐蚀危害,有必要对CO2的腐蚀机理、腐蚀类型、诱发机制、影响因素和防腐方法进行研究。通过腐蚀机理调研发现,CO2先生成碳酸,进而产生电化学反应,造成钢材腐蚀;CO2腐蚀类型分为均匀腐蚀、冲刷腐蚀和坑点腐蚀(坑蚀),其中以坑蚀最常见且危害最大;影响CO2腐蚀速率的因素包括:p H值、CO2分压、温度、流速、含水量等。目前油气田开发中防CO2腐蚀的措施很多,其中优选抗蚀金属管材是防腐蚀的基本方法;加注缓蚀剂的方法则具有防护效果好、方法简便、成本低、适用性强等特点,使用性高。通过对目前油气田开发过程中防腐方法的调研,提出了防腐方法的选择依据和缓蚀剂的研究建议。     

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.     

HLHT－1缓蚀剂对20G钢在模拟哈拉哈塘介质中的缓蚀效果研究

为了测定HLHT－1咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能,采用失重法和电化学测试方法测试了HLHT－1缓蚀剂在哈拉哈塘区块模拟介质中对20G钢的缓蚀效果。结果表明,当加入量为100×10－6 mg/L时,20G钢的腐蚀速率为0.047 6 mm/a,缓蚀率可达88.32%,且无明显点蚀。说明该缓蚀剂具有良好的缓蚀效果。极化曲线测试结果表明该缓蚀剂是以抑制阳极反应为主的阳极型缓蚀剂。电化学阻抗结果表明,缓蚀剂具有较好的持续缓蚀效果,模拟介质中浸泡96 h仍具有较高的缓蚀性能。     

316L不锈钢在污水汽提塔顶循环系统的腐蚀特性

设计、搭建了循环流动实验装置,模拟污水汽提装置塔顶循环系统腐蚀环境,采用电化学测试方法和表面分析技术,对316L不锈钢(316L SS)在污水介质中的腐蚀行为和特性进行了研究.实验结果表明,316L SS在污水介质中的腐蚀形态为局部点腐蚀,腐蚀表面具有弥散分布的点蚀坑.污水介质中NH4Cl含量和介质流速是影响316L ...     

絮凝-缓蚀剂CG-A_3应用性能研究

本文详细研究了一种以天然高分子经化学改性而成的 CG-A_2絮凝-缓蚀剂对模拟油田含油污水的净化和缓蚀性能。确认 CG-A_3作为絮凝剂和缓蚀剂的用药量是相容的,具有低剂量效应,对废水絮凝净化和缓蚀均有较佳效果,特别对抑制点(坑)蚀,效果优于典型缓蚀剂 HEDP。