H2S/CO2腐蚀环境中原油对不同类型缓蚀剂缓蚀性能的影响

摘要

H2S、CO2等气体广泛存在于油气田生产过程中，这些腐蚀性气体溶解在高矿化度的盐水后形成的腐蚀介质会对油田设备、管线造成严重的破坏。
　　在研究缓蚀剂对腐蚀问题的抑制作用时，通常只考虑利用实验室配置的模拟采出水来模拟实际工况中的腐蚀介质，而在实际的开采和输送中一般是油、水等多相混合的介质，原油应该作为影响系统中缓蚀剂缓蚀作用的重要因素加以考虑。因此，本课题主要针对油水两相层流、湍流体系研究了H2S/CO2共存的高矿化度腐蚀条件下原油对水溶型、油溶型、油溶水分散型缓蚀剂缓蚀效果的影响。主要研究内容如下:
　　(1)通过动态失重试验模拟了碳钢实际的腐蚀过程，20#钢的平均腐蚀速率为0.5000mm/a，由SEM、EDS分析结果推测出钢片发生了以硫化氢腐蚀、二氧化碳腐蚀为主的均匀腐蚀。
　　(2)利用动态失重、电化学评价了六种缓蚀剂在单一水相中的缓蚀性能，其缓蚀效果的优劣顺序是:CI-15＞OS-1＞1A＞WS-1＞RD-1＞OSWD-1。
　　(3)针对油水两相层流体系，研究了原油对水溶型、油溶型、油溶水分散型缓蚀剂缓蚀效果的影响，在高浓度下原油对水溶型缓蚀的影响不大，当加入量较低时原油才使其缓蚀率明显减小;原油显著地减弱了各浓度的油溶水分散型缓蚀剂的缓蚀效果，伴随着油溶水分散型缓蚀剂浓度的增加，原油的影响程度减小;无论加入量的高低油溶型缓蚀剂的缓蚀性能都会在原油的作用下显著减弱。
　　(4)研究了油水两相湍流体系中原油对水溶型、油溶型、油溶水分散型缓蚀剂缓蚀效果的影响。油相的存在有益于提高水溶型缓蚀剂的缓蚀性能;与单一水相环境相比油相存在时油溶型、油溶水分散型缓蚀剂溶液中钢片的腐蚀速度会出现急剧升高的现象，之后含油率的增加也会有益于它们缓蚀性能的提高。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 油气田中的腐蚀

1．2．1 二氧化碳腐蚀

1．2．2 硫化氢腐蚀

1．2．3 氧腐蚀

1．2．4 均匀腐蚀

1．2．5 局部腐蚀

1．2．6 腐蚀防护方法

1．3 缓蚀剂的概述

1．3．1 缓蚀剂的定义及特点

1．3．2 缓蚀剂的分类

1．3．3 缓蚀剂的评价方法

1．3．4 油水两相中缓蚀剂的研究

1．3．5 缓蚀剂浓度的测定方法

1．4 本课题研究内容及创新点

第二章 实验部分

2．1 实验用材料及药品

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验药品

2．2 实验仪器

2．3 实验方案

2．4 实验方法

2．4．1 实验溶液

2．4．2 动态失重实验

2．4．3 电化学实验

2．4．4 分光光度法

第三章 CO2／H2S体系中20#钢的腐蚀以及对六种缓蚀剂的评价

3．1 CO2／H2S体系中20#钢的腐蚀研究

3．2 利用动态失重法对缓蚀剂的评价

3．3 利用静态电化学法对缓蚀剂的评价

3．4 本章小结

第四章 油水两相层流体系中原油对缓蚀剂缓蚀性能的影响

4．1 动态失重法

4．1．1 原油对三种类型缓蚀剂(50mg／L)缓蚀效果的影响

4．1．2 原油对低浓度水溶型缓蚀剂(10mg／L)的影响

4．2 静态电化学法

4．2．1 动电位极化曲线

4．2．2 交流阻抗

4．3 缓蚀剂在水相中剩余浓度的测试

4．4 本章小结

第五章 油水两相湍流体系中原油对缓蚀剂缓蚀性能的影响

5．1 CO2／H2S体系中不同含油率对20#钢腐蚀的影响

5．2 含油率对三类缓蚀剂的缓蚀效果的影响

5．3 相同含油率下缓蚀剂浓度变化对三类缓蚀剂的缓蚀效果的影响

5．4 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

作者攻读学位期间发表的学术论文

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