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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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     

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。     

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。     

大庆油田二氧化碳驱采出系统缓蚀剂研制与应用

目前CO_2驱油技术应用越来越广泛,但在开采过程中,随着注入地层CO_2的上返,采出液pH值降低,水质腐蚀性增强,导致地面集输系统出现腐蚀情况。针对腐蚀问题,研制缓蚀剂CI-1009,并在大庆油田树16区块进行现场应用。应用结果表明,该缓蚀剂可将腐蚀速率控制在0.012 mm/a以下,缓蚀率达到89.83%,有效减缓了CO_2对地面系统的腐蚀。     

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。     

咪唑啉类缓蚀剂腐蚀抑制作用

CO2-H2S腐蚀一直是石油工业的一个棘手问题和研究热点。CO2-H2S腐蚀引起的设备和管道腐蚀失效,造成了巨大的经济损失以及严重的社会后果,所以开展抑制CO2-H2S腐蚀的研究具有深远的经济和社会效应。而咪唑啉类缓蚀剂具有优良的缓蚀性能,随着缓蚀剂质量浓度增加,缓蚀率增加,当N-烷基苯并咪唑啉阳离子缓蚀剂质量浓度为50 mg/L时,缓蚀率达到97.15%。近年,针对CO2-H2S腐蚀问题,采用咪唑啉缓蚀剂处理的研究较多,通过金属与酸性介质接触在其表面形成单分子吸附膜,从而降低其电位达到缓蚀的目的。文中对新型咪唑啉类缓蚀剂(季铵盐、酰胺基、硫脲基、苯并和膦酰胺味唑啉类缓蚀剂)的缓蚀机理以及研究现状作了详尽的概述。     

咪唑啉型复配缓蚀剂的缓蚀性能

为满足现场缓蚀要求,咪唑啉型缓蚀剂在实际应用中存在用量大、成本高的问题。对咪唑啉型缓蚀剂进行复配能够提高其缓蚀效果,降低使用成本。按现场要求,对缓蚀剂原液进行复配、稀释,并在饱和CO2模拟盐水和高矿化度模拟盐水中进行静态挂片实验。结果表明,复配后的缓蚀剂加药浓度为5.1 mg/L时具有良好的缓蚀效果;当咪唑啉型缓蚀剂、亚硫酸钠、硫脲和水以质量比为30∶2∶3∶65复配时,复配缓蚀剂的效果最好,适用于含有CO2和高矿化度的油田水处理。     

咪唑啉类缓蚀剂对CO2/H2S腐蚀抑制作用研究进展

CO2/H2S腐蚀一直是石油和天然气工业领域棘手问题和研究热点.针对CO2/H2S腐蚀,常采用咪唑啉类缓蚀剂处理.咪唑啉类缓蚀剂通过在金属表面形成单分子吸附膜,改变氢离子的氧化还原电位以及对溶液中的某些氧化剂进行配位,降低电位,达到缓蚀的目的.对咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀机理以及研究现状进行了综述.     

天然气管线内腐蚀影响因素分析

针对天然气管线内腐蚀的四种主要因素：Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、缓蚀剂及水,建立了相应的数理统计中的单、双因素方差分析的数学模型,利用现场第一手资料及数据分析得到Ｈ２Ｓ,ＣＯ２、缓蚀剂、水及它们的组合对于管线内腐蚀所起的作用。根据分析得到的结果提出了相应的改进天然气管线防腐方法及措施。     

川渝含硫气田缓蚀剂的应用

川渝气田普遍含有H2S和CO2腐蚀性气体,在含有水的环境中,会对金属材料造成严重的腐蚀。缓蚀剂作为油气田中的一种经济有效的防腐措施,在川渝气田已得到了广泛的应用。针对不同含量H2S和CO2的腐蚀环境,研究出了有针对性的缓蚀剂,如油溶性缓蚀剂、水溶性缓蚀剂、固体缓蚀剂等,在现场试验取得了较好的应用效果。     

RFCC气体分离脱硫系统的腐蚀及控制

通过脱硫剂、贫液、富液对碳钢的腐蚀试验证明 ,贫液中游离活性H2 S、CO2 是造成RFCC气体分离脱硫再生系统产生腐蚀的主要原因。采取投加缓蚀剂的方法可使腐蚀得到控制 ,当溶剂中缓蚀剂含量达到0 .0 2 %时 ,碳钢的腐蚀速率可控制在 0 .15mm/a以下     

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。     

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。     

H2S/CO2介质中十二胺丙炔醇曼尼希碱/咪唑啉对X52钢的缓蚀行为研究

将合成的十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐和咪唑啉以最佳的比例制备一种复配缓蚀剂,采用静态失重试验法研究了十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐、咪唑啉和复配缓蚀剂对X52钢的缓蚀性能。在常压、温度60℃条件下,当模拟溶液中缓蚀剂浓度皆为200 mg/L时,十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐和咪唑啉的缓蚀效率分别为88.7%和82.7%。将十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐和咪唑啉以最佳比例1.5:1制备的复配缓蚀剂的缓蚀效率为89.8%,高于十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐和咪唑啉,证明制备的复配缓蚀剂具有良好的协同效应。在60℃、高H2S/CO2分压条件下,该复配缓蚀剂仍然对X52钢具有良好的缓蚀效果,也说明该复配缓蚀剂可以作为高H2S/CO2分压条件下X52钢的缓蚀剂。     

三甘醇在输气管道防腐蚀中的应用

针对川渝地区输气管道输送的天然气多含H2S及CO2等酸性介质的情况，分析了水介质中较低CO2及H2S分压条件下输气管道的腐蚀机理，三甘醇的物化特征及其对H2S及CO2的缓蚀作用。以龙门至忠县输气管道为例，介绍了三甘醇干燥除水、降低露点以及作为缓蚀剂等方面对输气管道进行腐蚀控制的情况，并对用量进行了计算。