一种曼尼希碱型盐酸酸化缓蚀剂的合成及缓蚀性能

以N80钢片在加入2%缓蚀剂的20%工业盐酸中90℃的腐蚀速率为考察指标,通过正交设计合成实验,确定了目标曼尼希碱的最佳合成条件:苄胺、苯乙酮、甲醛摩尔比1∶1∶2.5,反应温度80℃,反应总时间14 h,pH值2～3.在最佳条件下合成的该曼尼希碱中加入5%增溶剂(一种非离子表面活性剂),配入适量增效剂(炔醇),得到了盐酸酸化缓蚀剂.性能考察实验结果如下.N80钢片在20%工业盐酸中、90℃时的腐蚀速率随缓蚀剂加量增大(0.5%～3.0%)而减小,加量1.0%时为0.95 g/m2·h;加量1.0%时的腐蚀速率随温度升高(50～100℃)而增大,且表明其耐温性良好;加量1.0%、90℃时的腐蚀速率随HCl质量分数的增大(10%～28%)而增大,在28%盐酸中略高于2g/m2·h.极化曲线及钢片表面扫描电镜照片表明,该剂为以阳极控制为主的混合型吸附成膜缓蚀剂.图6表1参6.     

双曼尼希碱型缓蚀剂的合成及性能评价

采用苯乙酮、甲醛与芳香胺等原料合成出双曼尼希碱并以此作为主剂,通过添加丙炔醇进行复配,制备出一种具有协同效应的双曼尼希碱型缓蚀剂,缓蚀剂的质量配比为:双曼尼希碱∶丙炔醇=1∶0.4。采用静态挂片法评价该剂在不同条件下的缓蚀性能。试验结果表明,在常压、90℃及腐蚀时间为4 h条件下,质量分数为15%的盐酸对N80钢片的腐蚀速率随着缓蚀剂用量的增加呈减小的趋势;当缓蚀剂质量分数超过1.5%以后,腐蚀速率减小的趋势减慢;质量分数为15%的盐酸对N80钢片的腐蚀速率随着腐蚀温度的升高逐渐增大,当温度达到90℃时,腐蚀速率仅为1.652 3 g/(m~2·h),在盐酸、氢氟酸及土酸介质中对N80钢片腐蚀速率均可满足3~4 g/(m~2·h)的缓蚀剂评价一级指标,可用于现场不同酸化环境中的腐蚀防护。     

曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价

以苯乙酮、醛、硫脲等为原料合成曼尼希碱,曼尼希碱再与氯化苄进行季铵化反应,合成了曼尼希碱季铵盐缓蚀剂.通过正交试验确定了季铵化反应最佳条件,即曼尼希碱与氯化苄摩尔比1.5,反应温度50℃,反应时间2h.考察了缓蚀剂用量、腐蚀介质盐酸含量及腐蚀温度对曼尼希碱季铵盐缓蚀剂缓蚀性能的影响.结果表明,在缓蚀剂用量1.0％,腐蚀介质盐酸含量15％、腐蚀温度40℃,腐蚀时间4h及常压条件下,N80钢片的腐蚀速率为0.9 904 g/m2·h,表明曼尼希碱季铵盐缓蚀剂具有优异的缓蚀性能.     

曼尼希碱型盐酸酸化缓蚀剂的合成与性能评价

以苄胺、苯乙酮、甲醛为原料合成了一种曼尼希碱,通过正交实验得到最佳合成条件：苯乙酮、甲醛、苄胺物质的量比1：1．5：1．5,反应时间10h,反应体系pH值2—3,反应温度90℃。最佳条件下合成的曼尼希碱与增效剂丙炔醇、碘化钾以质量比1：0．2：0．5复配,得到曼尼希碱型盐酸酸化缓蚀剂。缓蚀性能考察实验结果表明,研制的曼尼希碱型盐酸酸化缓蚀剂具有良好的缓蚀效果。在15％的盐酸介质中,90℃下,缓蚀剂用量为1．O％时,钢片腐蚀速率仅为2．987g／（m^2·h）;当温度升高到150℃时,增加缓蚀剂用量到1．5％,腐蚀速率仅为3．646g/（^2·h）;含量低于20％的盐酸介质中,缓蚀剂用量为1．0％时,腐蚀速率低于4g/（m^2·h）。采用红外光谱对合成产物进行了表征。     

影响曼尼希碱型酸化缓蚀剂性能的因素

采用静态失重法研究了曼尼希碱型酸化缓蚀剂缓蚀性能的影响因素,采用扫描电子显微镜研究和分析了N 80钢片表面的腐蚀情况,还采用能谱法研究了N 80钢片腐蚀后组成的变化情况。结果表明,氯化钠、Fe3+质量浓度增大时腐蚀速率增大,缓蚀剂用量增大时腐蚀速率减小,盐酸含量增加时腐蚀速率增大,接触时间延长时腐蚀速率增大,温度降低时腐蚀速率减小;当缓蚀介质用量为500 mL,盐酸、缓蚀剂质量分数分别为15%,1.0%,90℃下处理4 h,N 80钢片的腐蚀速率为3.9887 g/(m2·h),可满足SY/T 5405—1996对酸化缓蚀剂一级品的质量要求。     

经硫脲改性后的酸化缓蚀剂的研究

以硫脲、肉桂醛和苯乙酮为原料合成一种曼尼希碱酸化缓蚀剂,通过正交试验优化得到的合成条件:n(醛)∶n(胺)=1.6,n(酮)∶n(胺)=1,体系p H为4,反应时间为8 h,反应温度为60℃。用失重法和电化学方法评价了曼尼希碱在不同温度及不同浓度盐酸下的缓蚀性能。在15%盐酸中,当缓蚀剂加量为1.0%时,N80钢片的腐蚀速率为0.408 2 g/(m2·h),低于SY/T5405—1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》中的一级标准。缓蚀剂在钢铁表面的吸附符合Langmuir吸附等温方程。由Tafel曲线可知,该缓蚀剂是以抑制阳极腐蚀过程为主的混合型缓蚀剂。交流阻抗分析表明其Nyquist图是处于第一象限的半圆,缓蚀剂浓度越大,容抗弧越大,缓蚀效果越好。     

酸化缓蚀剂曼尼希碱缓蚀机理的电化学研究

由苯乙酮、甲醛及二乙胺合成了曼尼希碱,用电化学方法考察了该曼尼希碱在15%盐酸中对P110钢的缓蚀作用。20℃下的极化曲线表明P110钢在盐酸中发生阳极活性极化过程,随该曼尼希碱加入量的增大(0～1.0%),腐蚀速率减小,自腐蚀电位正移,表明该曼尼希碱为抑制阳极过程为主的缓蚀剂;EIS谱表明该曼尼希碱在钢表面形成的保护膜随温度升高(20～80℃)而减弱;随该曼尼希碱加入量增大而增强。用电化学方法测定的P110钢在15%盐酸中的腐蚀速率,在不加该曼尼希碱时随温度升高而急剧增大,20℃时为2.796g/m2.h,80℃时高达493.4g/m2.h,在同一温度下随曼尼希碱加量增大而减小,同一曼尼希碱加量下的缓蚀率随温度升高而增大,即该曼尼希碱的缓蚀效率随温度升高而增大。图6表2参5     

新型硫脲类酸化缓蚀剂的合成与性能评价

以硫脲、苯甲醛、苯乙酮为原料,经曼尼希反应缩合,制备新型酸化缓蚀剂SK-17.采用正交试验,确定了最佳合成工艺条件:醛酮胺物质的量比为1.6∶ 1.2∶1,反应温度100℃,反应时间8h,体系pH为2.采用静态腐蚀速度法对缓蚀剂SK-17进行评价,在SK-17加量1％,40℃和4h下,N80钢片在15％盐酸和土酸(12％ HCl+ 3％ HF)中的腐蚀速率分别为1.020和0.875 g/(m2·h),说明SK-17具有优异的缓蚀性能.通过电化学方法检验,主剂是以抑制阳极腐蚀过程为主的酸化缓蚀剂.主剂在N80钢片上的吸附符合Langmuir等温吸附,吸附是自发过程,且同时存在物理吸附和化学吸附.     

曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能评价

以X肼、苯甲醛和苯乙酮为原料合成了一种曼尼希碱,利用正交试验得出最佳合成条件如下:n(醛)∶n(胺)=3.1,n(酮)∶n(胺)=3.0,pH为2,反应时间为7h,反应温度为80℃.用失重法和电化学方法评价了产物在不同温度、不同酸条件下的缓蚀性能,结果表明,在15％盐酸中,当缓蚀剂加量为1.0％时,N80钢片腐蚀速率为0.37g/(m2 h),高于SY 5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》中缓蚀性能评价的一级标准,且缓蚀剂有较好的抗温抗酸性能,动电位极化曲线测定表明,该缓蚀剂是以抑制阳极过程为主的混合控制型缓蚀剂.     

一种新型高效油气井酸化缓蚀剂的研制

曼尼希碱是一类性能优良的缓蚀剂，并在油气井酸化作业中大量应用。为此介绍了一种新型曼尼希碱：在伯胺、甲醛、苯乙酮参与的曼尼希反应中加入丙酮，通过控制反应条件使得伯胺分子中氨基上的两个氢原子分别与苯乙酮、丙酮及甲醛发生曼尼希反应，得到该曼尼希碱，可以用作油气井酸化缓蚀剂的主剂。将该曼尼希碱与丙炔醇及有机增效剂复配后得到国内未见报道的高效油气井酸化缓蚀剂。以静态腐蚀速率为试验评价指标，用正交试验法对主剂的合成工艺条件进行优化，试验条件下获得的最佳合成工艺条件应为：总反应时间14 h，反应原料胺醛酮的配比为1∶2∶4(物质的量比)，pH值在2～3之间。同时对主剂与增效剂之间的协同作用进行了初步的探讨。静态腐蚀试验结果表明，复配后的产品具有优良的缓蚀性能。在90 ℃、20％的盐酸中加入1％的缓蚀剂，N-80钢的腐蚀速率可以降到0.96 g/(m²·h)。     

浅谈油管和套管的防腐问题

为了防止井下管柱的腐蚀,目前世界上成熟的经验是内涂层防腐技术。有人企图将内涂层、内镀层防腐改为外涂层、外镀层防腐,这是不妥的。从电化学腐蚀理论出发,通过模拟油井状态的原电池试验,说明外涂层油管的外涂层损伤后,损伤处集中腐蚀,缩短了油管的使用寿命;外镍磷镀油管镀层的镍和套管的铁,由于电位差会加速套管的腐蚀。认为油管和套管的防腐蚀问题,应互相兼顾、统一设防。     

在模拟油田腐蚀环境中P110钢的CO2腐蚀规律

在模拟塔里木油田的CO2腐蚀环境中，研究了P110油井管钢的腐蚀规律，得到了不同温度、CO2分压和流速下，P11O油井管钢的腐蚀速率及其最大发生条件。文章分析了试验结果．指出了经典理论与该试验结果之间的差别。新的结论是在任何温度下，CO2对P11O油井管钢表面都会产生局部腐蚀，腐蚀速率发生转变的温度随腐蚀环境和材料特性而变；温度是影响腐蚀产物膜成分和生成速度的关键因素．也是影响腐蚀速率的关键因素。     

水溶性棒状缓蚀剂CT2—14的研究及应用

为适应含硫气田现场防腐蚀的需要,特别是产水量较在的井、高水位井、有封隔器的含水油气井防腐蚀对多品种缓蚀剂加注工艺的要求,在室内研制出一种水溶性棒状缓蚀剂ＣＴ２－１４。该缓蚀剂具有密度可调、软化点适中、有效成分缓慢释放、有效周期长及缓蚀效果好等特点。经现场试验表明：该缓蚀剂能将气液相腐蚀速率控制在０．０７６ｍｍ／ａ以下,并且现场加注工艺简单,易于实施。     

SM2001缓稳剂的缓蚀性能及机理研究

研究了复合型缓蚀剂SM2001对45^#碳钢在模拟工艺水中的缓蚀性能。原子吸收法测定冷却水中溶出Fe^2 量及极化曲线测试结果表明：SM2001对45^#碳钢具有良好的缓蚀性能,在金属表面可形成性能良好的缓蚀膜。     

华北油田钻具腐蚀与防护

华北油田钻具腐蚀非常严重，并且主要是由地层中的CO2和钻井液携带的O2引起的，因腐蚀而失效的钻具达到钻具总失效量的60％以上，由此而造成的经济损失高达2000多万元。华北石油管理局钻井工艺研究院研制出DPI型缓蚀剂，该缓蚀剂为咪唑啉衍生物，无毒、无味，不污染环境。对DPI型缓蚀剂的缓蚀效果及其与钻井液的配伍性进行了室内实验评价。实验结果表明，DPI型缓蚀剂在加量为0．2％～0．3％时缓蚀率基本在85％以上，最高可达90％，而且与钻井液的配伍性好。介绍了DPI型缓蚀剂在华北油田冀中地区的现场应用情况。DPI型缓蚀剂的使用不仅能减缓钻井液中的CO2和O2对钻具的腐蚀，还可以避免发生因腐蚀疲劳而引起的钻具本体剌穿事故，延长钻具使用寿命，缩短钻井周期，从而获得一定的经济效益。     

油井腐蚀监测技术与防腐蚀

中原油田油井腐蚀严重,据估算,每年因腐蚀报废的管、杆、泵等直接经济损失就达4000多万元;因腐蚀导致的油井停产、作业等造成的损失,更是难以估计。为解决油井腐蚀难题,对中原油田采油一厂油井腐蚀现状进行了分析,对油井腐蚀监测技术和监测结论进行了介绍,对造成油井腐蚀的因素进行了详细分析,并提出了一系列油井防腐蚀对策。     

西江23-1油田腐蚀预测与控制措施分析

以西江23-1油田ODP开发方案中的原油物性分析数据为切入点,根据水质特点和工况条件,采用美国油田腐蚀分析软件(OLI Corrosion Analyzer)对腐蚀程度进行了预测,结合腐蚀预测结果和腐蚀因素,提出了有效的油田腐蚀控制措施及腐蚀监测手段,建立相应的腐蚀数据库,为西江23-1油田稳定持续的生产提供了保障。     

油气开采过程中CO2腐蚀控制措施探讨

针对油气田严重的CO2腐蚀问题,人们提出了各种各样的防腐蚀措施。其中,应用缓蚀剂进行腐蚀防护已被大家公认为是一种经济有效的防腐措施。本文分析了腐蚀预测和腐蚀监测对防腐工作的重要性和可行性,介绍了常用的几种防腐措施,并着重分析了缓蚀剂防腐措施的有效性。     

油管腐蚀因素分析及防腐对策的研究与应用

在对我国几个不同类型典型油气田的油管腐蚀资料进行调查、研究、分析的基础上,总结了不同类型油气田油管腐蚀的一般规律和不同区域腐蚀的特殊性,并在对腐蚀的现象、特点、类型、机理以及对腐蚀的影响因素的研究基础上,提出了有效的相应配套防腐工艺技术措施,这对于提高我国油气田的防腐工艺技术水平有一定的实用、参考价值。     

常减压蒸馏装置设备腐蚀典型事例与防护

福建炼化公司常减压蒸馏装置 ,设计原油硫含量不得高于 0 .6 5 %。目前混炼原油的硫含量平均为0 .6 % ,最高达 1%。该装置的腐蚀主要表现为低温H2 S -HCl-H2 O腐蚀 ,低温露点腐蚀和高温硫及环烷酸的腐蚀。从 2 0 0 2年 3月起 ,该装置改注 80 μg/g的YF - 971缓蚀剂 (辅以注氨 )后 ,切水总铁平均值为 1.6mg/L ,使塔顶低温部位的腐蚀得到了有效控制。高温硫和环烷酸的腐蚀主要表现在减压塔底油泵的腐蚀 ,应提高设备材质等级。露点腐蚀主要为预热器引风机转子、壳体和入口蝶阀的腐蚀 ,可以通过控制过剩空气系数不超过1.2 5和提高排烟温度至 16 5～ 170℃加以克服。