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(jī)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(guó)年腐蝕損失約占國(guó)民生產(chǎn)總值的6﹪。實(shí)踐證明，在各種金屬腐蝕的防護(hù)方法中，添加緩蝕劑是一種工藝簡(jiǎn)便、成本低廉、實(shí)用性強(qiáng)的方法，已廣泛應(yīng)用于石油產(chǎn)品生產(chǎn)加工、化學(xué)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?jī)?nèi)容分兩個(gè)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(cè)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(jī)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(yàn)研究了溫度、不同濃度的各種離子對(duì)腐蝕介質(zhì)的腐蝕行為的影響，發(fā)現(xiàn)：(1)溫

3、度會(huì)增大CO<,2>腐蝕陰極、陽極電極反應(yīng)速率，但與此同時(shí)，又容易使腐蝕產(chǎn)物膜在試樣表面形成，保護(hù)基體金屬：當(dāng)溫度達(dá)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(duì)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(shí)驗(yàn)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?。浑S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(xué)實(shí)驗(yàn)分別測(cè)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在常溫常壓條件下，隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，N80鋼表面的自腐蝕電位負(fù)移，腐蝕電流密度減??；在高溫高壓條件下，N80鋼的腐蝕速率明

5、顯高于常溫常壓條件時(shí)的腐蝕速率，電位要更負(fù)。 3．分別利用經(jīng)典的失重試驗(yàn)方法、電化學(xué)手段以及磁阻法評(píng)價(jià)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(duì)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(duì)其緩蝕效率無太大影響。該研究為川西氣田某氣井的實(shí)際應(yīng)用篩選出合適的緩蝕劑提供理論依據(jù)。同時(shí),磁阻法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與失重試驗(yàn)、電化學(xué)試驗(yàn)結(jié)果相一致，但其優(yōu)點(diǎn)在于響應(yīng)時(shí)間快，可以實(shí)現(xiàn)連

6、續(xù)在線檢測(cè)，可在現(xiàn)場(chǎng)推廣使用該技術(shù)。 4．利用電化學(xué)手段測(cè)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(jī)理是“負(fù)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(yàn)測(cè)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