江漢油田緩蝕阻垢劑 論文模板

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1、前言江漢油田采出水緩蝕阻垢劑的的合成與評(píng)價(jià)1前言金屬腐蝕就是金屬表面與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)及電化學(xué)作用而遭受的破壞。它是金屬或合金變成金屬氧化物或鹽類而失去原有的物理和機(jī)械性能。由于金屬腐蝕而遭受的損失是非常嚴(yán)重的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年由于腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料的量約為金屬年產(chǎn)量的20％～30％。按作用的機(jī)理，腐蝕有電化學(xué)腐蝕、氧腐蝕、CO2腐蝕、H2S腐蝕、細(xì)菌腐蝕等。在各種腐蝕作用中又以電化學(xué)腐蝕情況最為嚴(yán)重，而氧腐蝕是最常見、最普遍也是最主要的一種腐蝕。鉆具腐蝕是鉆井工程中普遍存在的問(wèn)題，隨

2、鉆井向高速深井方向發(fā)展而日趨嚴(yán)重。鉆井生產(chǎn)為適應(yīng)各種鉆井：工藝的需要，使用了低同相、無(wú)同相、鹽水以及正電性鉆井液體系，其中含有多種添加劑，在井下高溫、高壓作用下具有強(qiáng)烈的腐蝕性。我國(guó)石油鉆井每鉆進(jìn)1m，就消耗3kg鉆桿，其中由腐蝕而造成的損失占20％。我國(guó)鉆井每年發(fā)生的事故60％源于腐蝕，處理這些事故的花費(fèi)與直接損失相當(dāng)嚴(yán)重。岡此研究鉆井液對(duì)鉆具的腐蝕和防腐是一項(xiàng)很有意義的工作。而油氣井開采過(guò)程中，常常需要通過(guò)酸化提高采收率。但酸的注入可能造成油氣井管材和井下金屬設(shè)備的表面坑蝕氫脆和失重腐蝕，有

3、時(shí)還可能導(dǎo)致井下管材突發(fā)性破裂事故，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)被酸溶蝕的金屬鐵離子又可能對(duì)地層造成二次傷害，金屬在酸性介質(zhì)中的腐蝕破壞速率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)在其它介質(zhì)中的腐蝕破壞速率，因此必須向酸液中加入緩蝕劑以抑止和減緩緩速酸對(duì)金屬的腐蝕速率。緩蝕劑(Corrosioninhibitor)是添加到腐蝕介質(zhì)中能作用于金屬表面以阻止金屬腐蝕或降低金屬腐蝕速率的物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，加入微量或少量這類化學(xué)物質(zhì)就可使金屬材料在該介質(zhì)中的腐蝕速率明顯降低，同時(shí)還能保持金屬材料原來(lái)的物理機(jī)械性能不變。緩蝕劑技術(shù)由于具有良好

4、的防腐蝕效果和較高的經(jīng)濟(jì)效益，已成為防腐蝕技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的方法之一，它具有操作簡(jiǎn)單、見效快、適用性強(qiáng)、能保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，緩蝕劑廣泛地應(yīng)用于石油生產(chǎn)加工、化學(xué)清洗、大氣環(huán)境、工業(yè)用水、機(jī)器、儀表制造等生產(chǎn)過(guò)程中，并在某些工業(yè)生產(chǎn)中成為不可取代的重要防腐措施。我們往往只需在腐蝕性介質(zhì)中加入少量的緩蝕劑(0.1～1％)第33頁(yè)共34頁(yè)前言就能大大減低金屬的腐速。在石油化工、石油開采、鍋爐用水或汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的防腐、酸浸等方面，都廣泛使用著緩蝕劑。凡是腐蝕介質(zhì)的量是有一定限度的，或緩蝕劑用

5、量很少，價(jià)格便宜，都可以考慮采用添加緩蝕劑的辦法進(jìn)行金屬防腐。在應(yīng)用中研究適用于液相、氣相緩蝕劑之后，發(fā)展具有氣液相、氣/液/固多相體系的緩蝕劑。故緩蝕劑研究正向高效、多功能、無(wú)公害的技術(shù)目標(biāo)發(fā)展。目前在國(guó)內(nèi)外石油天然氣田所使用的緩蝕劑主要有丙炔酮類，有機(jī)胺類，咪唑啉類，季銨鹽等有機(jī)化合物，其中丙炔酮類和芳香胺類毒性較大，現(xiàn)場(chǎng)較多使用的油氣田緩蝕劑主要是低毒，環(huán)保型的咪唑啉類緩蝕劑。咪唑啉類緩蝕劑無(wú)特殊刺激性氣味，熱穩(wěn)定性好，毒性低，突出特點(diǎn)是當(dāng)金屬與酸性介質(zhì)接觸時(shí)，可在金屬表面形成單分子吸附膜

6、，以改變H+的氧化還原電位，也可絡(luò)合溶液中的某些氧化劑，降低其電極電位來(lái)達(dá)到緩蝕的目的。咪唑啉環(huán)上的N原子的化合價(jià)變成五價(jià)形式的季銨鹽之后，季銨陽(yáng)離子被帶負(fù)電的金屬表面吸附，對(duì)陽(yáng)離子放電有很大影響，從而有效地抑制陽(yáng)極反應(yīng)；另外，季銨鹽上的陰離子對(duì)陽(yáng)離子緩蝕劑的靜電吸附也有很大的影響。故咪唑啉類緩蝕劑作為一種經(jīng)濟(jì)有效的防護(hù)技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于化工、石油、能源、交通、機(jī)電、建筑等工業(yè)部門，并在某些工業(yè)生產(chǎn)中成為不可取代的重要防護(hù)措施，列入到生產(chǎn)工藝或操作規(guī)程中。在應(yīng)用中研究適用于液相、氣相緩蝕劑之后，

7、發(fā)展具有氣液相、氣/液/固多相體系的緩蝕劑。目前緩蝕劑研究正向高效、多功能、無(wú)公害的技術(shù)目標(biāo)發(fā)展，因此，進(jìn)一步研究咪唑啉類緩蝕劑的合成與性能具有重大意義。硫酸鋇垢穩(wěn)定性強(qiáng)、難溶解，是油氣田生產(chǎn)中最難清除的垢物之一。結(jié)垢過(guò)程發(fā)生在地層和井筒中的各個(gè)部位，包括礫石填充層、井下泵、油管管柱、油嘴及儲(chǔ)油設(shè)備、集輸管線、原油加工設(shè)備、水處理系統(tǒng)的任何部位。在采油過(guò)程中硫酸鋇垢的生成嚴(yán)重影響了采油作業(yè)，增加了修井頻率和時(shí)間，致使采油量下降，采油成本上升。因此研究制備性能優(yōu)良的阻垢劑對(duì)油田開發(fā)有極其重要的意義

8、。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)石油的需求越來(lái)越大，石油的生產(chǎn)己成為關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈的重要行業(yè)，注水開采是石油增產(chǎn)的重要措施之一。然而在注水期間也會(huì)存在一些問(wèn)題，比如注入水與地層水離子的不匹配，會(huì)導(dǎo)致在地層中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，從而堵塞地層和油流通道，因此油田結(jié)垢己成為影響原油生產(chǎn)的重要原因之一。油田中難以處理的水垢主要是由地層中含有的鋇、鍶離子和注入水中SO42-結(jié)合形成的BaSO4、SrSO4垢，硫酸鋇鍶溶解度小，并且垢質(zhì)堅(jiān)硬難以除去。第33頁(yè)共34頁(yè)前言硫酸鋇是一種溶解度很低的化學(xué)物質(zhì)，一旦形成就很