川西氣田某氣井中CO-,2-腐蝕規(guī)律、緩蝕劑的篩選及其緩蝕機理研究.pdf

1、腐蝕是現(xiàn)代工業(yè)和生活中的重要破壞因素，我國年腐蝕損失約占國民生產(chǎn)總值的6﹪。實踐證明，在各種金屬腐蝕的防護方法中，添加緩蝕劑是一種工藝簡便、成本低廉、實用性強的方法，已廣泛應(yīng)用于石油產(chǎn)品生產(chǎn)加工、化學清洗、大氣環(huán)境、工業(yè)用水、儀器儀表制造及石油化工生產(chǎn)過程中。隨著含CO<,2>油氣井的不斷發(fā)現(xiàn)，油氣田管線的腐蝕事故越來越多，因此找出能有效抑CO<,2>腐蝕的緩蝕劑已經(jīng)迫在眉睫。 川西氣田某氣井所產(chǎn)天然氣中含CO<,2> 0.34

2、﹪～0.60﹪(v/v)，CO<,2>腐蝕是不可低估的。為解決該氣井的CO<,2>腐蝕問題，本論文研究內(nèi)容分兩個方向：一方面，研究了該腐蝕介質(zhì)的CO<,2>腐蝕規(guī)律；另一方面，通過各種方法測試十種常用油氣田CO<,2>緩蝕劑在該腐蝕介質(zhì)中的緩蝕效率以期篩選出適合該腐蝕介質(zhì)的有效緩蝕劑并研究其緩蝕機理。全文具體方法及結(jié)論分別如下： 1．在常溫常壓下利用失重試驗研究了溫度、不同濃度的各種離子對腐蝕介質(zhì)的腐蝕行為的影響，發(fā)現(xiàn)：(1)溫

3、度會增大CO<,2>腐蝕陰極、陽極電極反應(yīng)速率，但與此同時，又容易使腐蝕產(chǎn)物膜在試樣表面形成，保護基體金屬：當溫度達到80℃后，因發(fā)生局部腐蝕使得腐蝕速率大幅度提高。(2)在CO<,2>飽和的液相介質(zhì)中，在所選的水平范圍內(nèi)，Ca<'2+>和CO<,3><'2->對CO<,2>腐蝕速率影響較大，其次是Fe<'2+>，其他離子的影響程度較小。實驗發(fā)現(xiàn)，隨著Cl<->濃度的增加，腐蝕速率先增大后減小，但是變化不是很大；隨著Fe<'2+>濃度的

4、增大，介質(zhì)的腐蝕速率降低；隨著SO<,4><'2->和Mg<'2+>濃度的增加，腐蝕速率增加，但是Mg<,2+>的影響很??；隨著Ca<,2+>和CO<,3><'2->濃度的增加，腐蝕速率先減小后增大。 2．利用電化學實驗分別測試了N80鋼在常溫常壓條件下和高溫高壓條件下的CO<,2>腐蝕行為。實驗結(jié)果表明，在常溫常壓條件下，隨著浸泡時間的延長，N80鋼表面的自腐蝕電位負移，腐蝕電流密度減?。辉诟邷馗邏簵l件下，N80鋼的腐蝕速率明

5、顯高于常溫常壓條件時的腐蝕速率，電位要更負。 3．分別利用經(jīng)典的失重試驗方法、電化學手段以及磁阻法評價了油氣田中常用的幾種緩蝕劑在常溫常壓條件下的緩蝕效果。研究發(fā)現(xiàn)，HGY-9、HGY-10和BUCT-C相對于其他品種在相同條件下的緩蝕效果比較理想，而且升高溫度對其緩蝕效率無太大影響。該研究為川西氣田某氣井的實際應(yīng)用篩選出合適的緩蝕劑提供理論依據(jù)。同時,磁阻法的實驗結(jié)果與失重試驗、電化學試驗結(jié)果相一致，但其優(yōu)點在于響應(yīng)時間快，可以實現(xiàn)連

6、續(xù)在線檢測，可在現(xiàn)場推廣使用該技術(shù)。 4．利用電化學手段測試了緩蝕劑HGY-9和IMC-80-N：在高溫高壓條件下的緩蝕效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，HGY-9的緩蝕性能比較穩(wěn)定而且效果比較理想，其緩蝕機理是“負催化效應(yīng)”；而IMC-80-N的緩蝕效果不是很理想，但比常溫常壓條件下的緩蝕效率要高。 5．利用高溫高壓失重試驗測試了HGY-9、BUCT-C、IMC-80-ZS、IMC-80-N和HGY-10五種緩蝕劑在高溫高壓條件下的緩蝕