王 樂蔣建方馬 鳳安冬梅曹科學(xué)(1.中國(guó)石油大學(xué)提高采收率研究院,北京 102249 2.石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國(guó)石油大學(xué)),北京 102249)
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高溫酸化緩蝕劑的研究進(jìn)展
王 樂1.2蔣建方1.2馬 鳳1.2安冬梅1.2曹科學(xué)1.2
(1.中國(guó)石油大學(xué)提高采收率研究院,北京 102249 2.石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國(guó)石油大學(xué)),北京 102249)
摘 要:介紹了高溫酸化緩蝕劑的吸附作用機(jī)理,綜述了國(guó)內(nèi)油田常用產(chǎn)品的種類、適應(yīng)溫度及其特點(diǎn)??偨Y(jié)出高溫條件下緩蝕效果差的表現(xiàn)及應(yīng)用中的難點(diǎn),提出研制適應(yīng)更加苛刻環(huán)境的低毒、環(huán)保型異常高溫緩蝕劑的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:高溫 酸化緩蝕劑 研究現(xiàn)狀
酸化是油田增產(chǎn)增注的重要措施之一,然而在酸化過程中酸液對(duì)油、套管及井下設(shè)備的腐蝕也是十分嚴(yán)重的。減輕腐蝕的方法有涂鍍層、升級(jí)材料、陰極保護(hù)以及添加緩蝕劑等。其中,緩蝕劑具有用量少、施工工藝簡(jiǎn)單、不需要特殊的附加設(shè)備(如電化學(xué)保護(hù))等優(yōu)點(diǎn)而深受歡迎。近年來,隨著深井、超深井的大量開發(fā),井下溫度升高,酸化緩蝕劑的耐溫性要求也就越來越高,如何使酸化緩蝕劑在高溫、超高溫條件下發(fā)揮較好的緩蝕作用是目前亟待解決的問題之一。本文主要介紹國(guó)內(nèi)高溫酸化緩蝕劑的種類、適應(yīng)溫度與優(yōu)缺點(diǎn)以及主要的緩蝕機(jī)理,總結(jié)了今后酸化緩蝕劑的發(fā)展方向,提出研制異常高溫緩蝕劑的重要性。
目前,油田常用酸化緩蝕劑的作用機(jī)理大多為吸附成膜機(jī)理,即緩蝕劑在金屬表面形成一層連續(xù)或不連續(xù)的吸附膜,阻止腐蝕過程的陽極反應(yīng)或陰極反應(yīng)或同時(shí)阻滯兩個(gè)電極反應(yīng)的進(jìn)行,降低腐蝕速率[1]。通過緩蝕劑在金屬表面的吸附,改變金屬表面電荷的狀態(tài),尤其是發(fā)生吸附活化表面的面積,降低了介質(zhì)與金屬表面接觸的可能性,從而達(dá)到緩蝕的效果。
緩蝕劑按所含元素的特征可以分為有機(jī)緩蝕劑和無機(jī)緩蝕劑。無機(jī)緩蝕劑主要用于中性或偏堿性的介質(zhì)環(huán)境中,屬于陽極抑制型緩蝕劑。在酸性介質(zhì)中,多用有機(jī)緩蝕劑。有機(jī)緩蝕劑在金屬表面的吸附又可以分為物理吸附、化學(xué)吸附和π鍵吸附。有機(jī)緩蝕劑中的中心原子含有孤對(duì)電子,它們與酸液中的氫質(zhì)子結(jié)合形成陽離子,這些陽離子與金屬之間的范德華力使緩蝕劑吸附在金屬表面,即為物理吸附。這種吸附迅速、可逆,容易脫附,吸附熱小,受溫度影響小,而且金屬和緩蝕劑間沒有特定組合。對(duì)于物理吸附緩蝕劑保護(hù)膜,多數(shù)屬于陰極抑制型。而化學(xué)吸附主要是緩蝕劑分子或離子與金屬表面原子之間形成配位鍵,通過這種化學(xué)鍵的強(qiáng)作用力,使緩蝕劑分子或離子牢固地吸附在金屬表面?;瘜W(xué)吸附作用力比物理吸附更強(qiáng)、更穩(wěn)定,因此大多數(shù)有機(jī)緩蝕劑在金屬表面的吸附是通過化學(xué)吸附實(shí)現(xiàn)的?;瘜W(xué)吸附有很明顯的吸附選擇性,吸附速度比物理吸附緩慢,不可逆,受溫度影響小。所以,緩蝕劑的后效性較好,有利于防腐。有人認(rèn)為物理吸附和化學(xué)吸附是相互聯(lián)系的,前者是后者的初級(jí)階段。事實(shí)上,確實(shí)是有許多有機(jī)緩蝕劑通過化學(xué)吸附既能抑制陰極,也能抑制陽極反應(yīng)。對(duì)于π鍵吸附,π鍵中的雙鍵或三鍵與金屬原子的d空軌道結(jié)合形成配位鍵,從而使緩蝕劑分子吸附在金屬表面。含π鍵的化合物一般都具有較好的緩蝕效果[2]。
目前國(guó)內(nèi)常用的酸化緩蝕劑在低溫情況下緩蝕性能良好,然而隨著溫度升高,緩蝕速率逐漸下降。這是由于高溫下金屬的腐蝕速度在不斷升高,而且緩蝕劑在金屬表面的吸附性變差,不斷從金屬表面脫附下來,導(dǎo)致高溫時(shí)緩蝕效果變差[3]。
我國(guó)酸化緩蝕劑的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段:20世紀(jì)50年代,主要使用現(xiàn)成的無機(jī)化合物或有機(jī)化合物作為緩蝕劑,如甲醛、烏洛托品等。到了70年代,油田上開始使用合成的吡啶類衍生物,一般均需要復(fù)配烏洛托品或甲醛,如7623、7701緩蝕劑。80年代后,開始應(yīng)用不需要復(fù)配甲醛的聚合物型緩蝕劑,比較典型的是主劑由酮、醛、胺縮合而成的曼尼希堿,它們不含游離的甲醛或?yàn)趼逋衅罚膊粫?huì)和H2S反應(yīng)生成沉淀,現(xiàn)場(chǎng)使用方便,現(xiàn)廣泛應(yīng)用于各大油田。
目前國(guó)內(nèi)酸化緩蝕劑的主要成分為:醛、酮、胺縮合物;咪唑啉衍生物;吡啶、喹啉季銨鹽;雜多胺;復(fù)合添加增效劑,如甲醛、炔醇等;高分子聚合物。其中,以醛、酮、胺縮合物和吡啶、喹啉季按鹽兩種物質(zhì)為主制備的緩蝕劑及其復(fù)配物在生產(chǎn)中應(yīng)用較多[4]。
2.1 曼尼希堿型酸化緩蝕劑
曼尼希堿合成工藝簡(jiǎn)單,原料來源廣泛,價(jià)格低廉,緩蝕性能良好。曼尼希反應(yīng)是醛、酮、胺的不對(duì)稱縮合過程[5]。曼尼希堿分子是一個(gè)螯合配位體,其多個(gè)吸附中心(氧原子和氮原子)向金屬表面提供孤對(duì)電子,進(jìn)入鐵原子(離子)雜化的d空軌道,通過配位鍵與鐵發(fā)生絡(luò)合作用,生成具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的螯合物。這種化合物吸附在裸露的金屬表面,形成較完整的多分子疏水保護(hù)膜,阻止腐蝕產(chǎn)物Fe3+向溶液中擴(kuò)散和溶液中的H+向金屬移動(dòng),減緩腐蝕反應(yīng)速率,起到緩蝕作用。曼尼希堿型酸化緩蝕劑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗溫抗酸性好且酸溶性強(qiáng),是一種性能優(yōu)異的酸化緩蝕劑[6]。四川石油管理局天然氣研究所研制的CT系列緩蝕劑大多是以曼尼希堿為主劑與增效劑復(fù)配而成。
常用的曼尼希堿型酸化緩蝕劑有:
(1)7801高溫濃鹽酸緩蝕劑
1978年,華中理工大學(xué)的鄭家燊等[7]以苯乙酮、苯胺、六亞甲基四胺、丙炔醇等為原料于100℃左右發(fā)生曼尼希反應(yīng),制成以酮醛胺縮合物為主要成分的高溫濃鹽酸緩蝕劑7801。該緩蝕劑可用于較高溫度(150℃)和高濃度(28%以上)鹽酸的酸化工藝中,而不必使用碘化物。通過測(cè)取恒電位極化曲線得出7801的緩蝕作用是同時(shí)抑制陰、陽極,而主要是抑制陽極過程引起的;
(2)CT1-2高溫酸化緩蝕劑
1982年,四川石油管理局天然氣研究所將曼尼希反應(yīng)分兩步進(jìn)行,首先進(jìn)行環(huán)己酮與甲醛縮合,其后縮合物再與苯胺反應(yīng)得到酮醛胺縮合物,再將其與甲酰胺、丙炔醇混合并加入一定量的非離子型表面活性劑及溶劑,制得CT1-2酸化緩蝕劑。通過對(duì)CT1-2緩蝕劑的實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)效果及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明,它能適應(yīng)120℃以上的高溫井酸化施工,使用時(shí)不需要另加甲醛或碘化物等緩蝕助劑,是一種緩蝕性能良好的吸附型緩蝕劑;
(3)BH-992酸化緩蝕劑
1999年,山東濱化集團(tuán)公司助劑公司科研所將甲醛、松香胺、環(huán)己酮在催化劑的作用下升溫發(fā)生曼尼希反應(yīng),再加入活性劑及溶劑得到BH-992產(chǎn)品。該劑在90℃下,對(duì)N80鋼片在15%鹽酸中加量?jī)H為0.25%的情況下,緩蝕性能仍能達(dá)到十分滿意的效果[8];
(4)YSH-05酸化緩蝕劑
楊永飛、趙修太等[9]以脂肪胺、芳香酮和甲醛為主要原料合成母體緩蝕劑MNX,并與四鐘增效劑PA、XI、YCL、ZCL復(fù)配制得的YSH-05耐溫可達(dá)150℃,在青海、新疆等油田應(yīng)用,緩蝕性能良好。該緩蝕劑通過覆蓋效應(yīng)抑制了腐蝕反應(yīng)的陰極過程,使腐蝕反應(yīng)的速度變慢,達(dá)到了金屬緩蝕的目的;
(5)YHS-1酸化緩蝕劑
劉德新等[10]將有機(jī)胺和無水乙醇在溶液中混合,并加入一定量的醛和酮升溫回流24小時(shí),然后與炔醇進(jìn)行復(fù)配,經(jīng)實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析得出最優(yōu)的配比為1%的曼尼希堿與0.5%的炔醇復(fù)配物,最終制得YHS-1酸化緩蝕劑。室內(nèi)評(píng)價(jià)結(jié)果表明在溫度高達(dá)130℃時(shí),鋼片的腐蝕速率僅為1.598g/m2,達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),表現(xiàn)出良好的緩蝕性能。
2.2 季銨鹽類緩蝕劑
季銨鹽類緩蝕劑是一種新型的緩蝕劑,具有無特殊刺激性氣味,熱穩(wěn)定性好,毒性低等優(yōu)點(diǎn)。它具有優(yōu)良的抗高溫、抗點(diǎn)蝕性能,可廣泛應(yīng)用在鹽酸與土酸的酸化施工中。季銨鹽系列酸化緩蝕劑分子中的季銨陽離子可以和酸液中帶負(fù)電的金屬表面產(chǎn)生靜電吸附,其非極性基團(tuán)遠(yuǎn)離金屬表面作定向排列,有效的阻滯了H+在碳鋼表面的陰極放電過程,同時(shí)在金屬表面形成致密的保護(hù)膜,阻礙金屬離子向腐蝕介質(zhì)擴(kuò)散,從而減緩腐蝕[11]。
(1)8601-G高溫濃鹽酸酸化緩蝕劑
該緩蝕劑是以季銨鹽為主的多種有機(jī)物組成的復(fù)合緩蝕劑,可應(yīng)用于180℃~200℃的15%~24%鹽酸溶液深井酸化施工,已在國(guó)內(nèi)部分油田的高溫深井酸化施工中使用[12]。防腐效果優(yōu)良,分散性好,是用于鹽酸或土酸的深井緩蝕劑;
(2)JH9303新型酸化緩蝕劑
王蓉沙等[13]將烷基鹵化物和喹啉等原料在高溫下回流、攪拌反應(yīng)數(shù)小時(shí)得到喹啉季銨鹽,然后加入有機(jī)胺、表面活性劑和溶劑加熱得到JH9303緩蝕劑。該劑在90℃~150℃,鹽酸濃度為12%~34%內(nèi)不需要復(fù)配甲醛、丙炔醇或碘化物等緩蝕增效劑,緩蝕效果較好,并且對(duì)特高濃度鹽酸(34%)的酸化也有很好的緩蝕作用;
(3)HQ-01酸化緩蝕劑
2003年,新鄉(xiāng)市第一化工廠將氯化芐和喹啉在160℃~180℃內(nèi)進(jìn)行季銨鹽化反應(yīng)6h,然后加入平平加O和甲醇得到HQ-01緩蝕劑。該劑在130℃,20%HCL中緩蝕性能良好,主要由于HQ-01與復(fù)合組分間發(fā)揮了良好的協(xié)同效應(yīng),在金屬表面上發(fā)生了化學(xué)吸附,形成保護(hù)膜,降低了腐蝕速率[14];
(4)7701油氣井酸化緩蝕劑
鄭家燊等[15]采用制藥廠的4-甲基吡啶釜?dú)?、工業(yè)氯化芐、勻染劑102和酒精味原料,復(fù)配少量烏洛托品、丙炔醇等制得7701復(fù)合酸化緩蝕劑,該劑可以再高達(dá)170℃的條件下使用。它是通過季銨鹽陽離子的孤對(duì)電子與鐵表面空的d軌道發(fā)生化學(xué)吸附,形成較為致密的吸附膜[16]。7701緩蝕劑在70-80年代廣泛使用,現(xiàn)在卻很少使用, 因?yàn)檫拎じ獨(dú)埦哂袗撼?,?dǎo)致7701緩蝕劑也具有惡臭,難以在現(xiàn)場(chǎng)使用;
(5)8703-A高溫土酸酸化低點(diǎn)蝕緩蝕劑
1987年,華中理工大學(xué)化學(xué)系和大慶油田采油工藝研究所研制了150℃土酸酸化低點(diǎn)蝕緩蝕劑。該劑以烷基喹啉、吡啶季銨鹽為主劑,復(fù)配其他組份而得到,在150℃的12%HCL+6%HF溶液中對(duì)45號(hào)鋼和N80鋼的緩蝕效果良好,與碘化鉀復(fù)配時(shí)效果更好。通過測(cè)取恒電位極化曲線可得,8703-A是一種以陰極控制為主的混合控制型成膜緩蝕劑,氯化鉀與其有良好的協(xié)同緩蝕作用[17];
(6)馮浦涌等[18]在三口燒瓶中加入氯甲基萘與少量4-甲基吡啶,加熱反應(yīng)到130℃后,再加入剩余的4-甲基吡啶反應(yīng)4h得到吡啶季銨鹽,然后復(fù)配少量丙炔醇制得吡啶季銨鹽酸化緩蝕劑。該劑可以滿足160℃下的濃鹽酸及土酸的酸化施工中;
(7)宗鵬[19]通過多組合成評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)對(duì)比得出,喹啉型季銨鹽比吡啶型季銨鹽的緩蝕效果更好。對(duì)于季銨鹽型緩蝕劑,分子的空間位阻越小,分子中能與Fe原子形成配位鍵的基團(tuán)越多,且形成配位鍵基團(tuán)的親水性越差,則緩蝕性能越好。
2.3 咪唑啉類緩蝕劑
咪唑啉及其衍生物是一類性能優(yōu)良的環(huán)保型緩蝕劑,它可以在金屬表面形成多中心吸附,降低腐蝕速率,并且毒性低、穩(wěn)定性高,具有廣闊的應(yīng)用前景。張軍等[20]采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法研究了不同烷基鏈長(zhǎng)的咪唑啉類緩蝕劑在Fe表面的吸附行為和成膜機(jī)制,結(jié)果表明,咪唑啉分子的極性頭基會(huì)吸附在金屬表面上,而烷基碳鏈則背離金屬表面,通過自身的扭轉(zhuǎn)形變實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定吸附;所形成緩蝕劑膜的致密性會(huì)隨著烷基鏈長(zhǎng)的增加而增大;致密的緩蝕劑膜能有效地阻礙腐蝕介質(zhì)向金屬表面擴(kuò)散,從而達(dá)到延緩金屬腐蝕的目的。
(1)CIDS-1酸化緩蝕劑
張玉英等[21]研制的CIDS-1緩蝕劑是由咪唑啉聚醚復(fù)鹽作主要成分,與多種助效劑、助溶劑及表面活性劑共同復(fù)配而成,經(jīng)大港油田、勝利油田、華北油田等多家單位進(jìn)行室內(nèi)評(píng)價(jià)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用均能達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明,該產(chǎn)品無毒無味,凝固點(diǎn)低,緩蝕能力強(qiáng),適用于150℃以下油層酸化緩蝕。但對(duì)于180℃以上高溫深井緩蝕能力下降,有待進(jìn)一步改善;
(2)邱海燕[22]選取氯化芐和硫酸二甲酯與乙烯三胺以及不同的有機(jī)羧酸進(jìn)行反應(yīng),合成一系列咪唑啉季銨鹽,并分別確定出合成咪唑啉和季銨化的最佳條件,篩選出性能優(yōu)良的產(chǎn)品。用靜態(tài)失重法測(cè)定了合成的三苯環(huán)咪唑啉季銨鹽在未復(fù)配I-且用量為1%左右時(shí),90℃下的緩蝕速率可以達(dá)到98.1%。
2.4 高溫增效劑
高溫緩蝕劑在成分上與低溫緩蝕劑類似,只是加入了增效劑。可用的增效劑有:無機(jī)物和有機(jī)物。前者如炔醇、氯化亞銅、碘化亞銅、碘化鉀、三氯化銻、五氯化銻、三氟化銻、五氟化銻、三氧化二銻、五氧化二銻、酒石酸銻鈉、酒石酸銻鉀、焦銻酸鈉、焦銻酸鉀或它們的混合物;后者如甲酸、甲酰胺等[23]。其中,炔醇類化合物增效能力較好,Tedshi通過研究發(fā)現(xiàn),有效炔醇類的叁鍵必須在碳鏈的頂端,羥基位置必須與叁鍵相鄰。若不滿足上述條件,炔醇的緩蝕效果不佳。他認(rèn)為這是由于炔醇分子內(nèi)部的“互變異構(gòu)作用”穩(wěn)定了叁鍵并提高了它對(duì)鐵的配位能力,因此產(chǎn)生了強(qiáng)烈的化學(xué)吸附[24]。
2.5 CT1-5高溫酸化緩蝕增效劑
四川石油局天然氣研究所李德儀等[25]于1988年研制出銻化物增效劑CT1-5,它與CT1-3緩蝕劑復(fù)配使用,可以滿足15%~20%鹽酸在160~200℃內(nèi)的油井酸化施工要求,表現(xiàn)出優(yōu)良的緩蝕效果。該劑熱穩(wěn)定性好,復(fù)配后腐蝕速度隨溫度增加變化不大。然而,用銻化物增效的高溫緩蝕劑也有一定的缺點(diǎn),腐蝕評(píng)定后為試片表面狀況較差,并且增效作用隨酸濃度增高顯著下降,特別是試樣腐蝕不均勻性加劇,故一般只適用于15%左右的鹽酸。
我國(guó)研制酸化緩蝕劑雖起步較晚,但是由于國(guó)內(nèi)同行的共同努力,用碘化亞銅增效已工業(yè)化的緩蝕劑和含高溫有機(jī)增效組分(甲酸衍生物)的緩蝕劑新型配方這兩種類型的高溫緩蝕劑,先后已經(jīng)在我國(guó)油氣田上實(shí)現(xiàn)了工業(yè)推廣應(yīng)用,并取得了較大的效益。
近年來,酸化緩蝕劑的研究和應(yīng)用發(fā)展較快,緩蝕劑品種繁多,如粗吡啶、“1901”、“1251”、“7461-102”、“7701”、“7812”、“CT1-2”等,這些緩蝕劑在特定條件下都能較好地發(fā)揮作用。但其中有些只能在低濃度酸液中使用;有些與原油乳化現(xiàn)象嚴(yán)重,與地層水接觸有少量沉淀;有些只能在90℃以下或復(fù)配甲醛使用,高于150℃時(shí),還需復(fù)配價(jià)格昂貴的KI、CuCl等,影響緩蝕劑的使用范圍,增加施工難度[26]。隨著高溫酸化措施量逐年增加,而高溫酸化緩蝕劑品種較少,特別是耐溫150℃以上的緩蝕劑則更少,且大部分緩蝕劑產(chǎn)品性能不太穩(wěn)定,成本較高[27]。而且在高溫條件下,不但會(huì)增加酸和金屬之間的反應(yīng)速度,而且還會(huì)引起酸液的破壞和有機(jī)緩蝕劑的迅速降解。含有甲醛或?yàn)趼逋衅方M分的緩蝕劑,在酸化含有H2S的地層中,還將有固體不溶物生成,從而帶來堵塞地層中油、氣通道的危險(xiǎn)。曼尼希堿作為主劑復(fù)配的酸化緩蝕劑的應(yīng)用效果,比芐基喹啉(吡啶)季銨鹽和咪唑啉復(fù)鹽好得多,但曼尼希堿單獨(dú)應(yīng)用時(shí)由于分子量高,酸溶性較差而效果不佳,需要復(fù)配一定量的增效劑[28]。我國(guó)使用的吡啶類緩蝕劑,主要來源于煉焦工業(yè)副產(chǎn)業(yè)和制藥工業(yè)廢液。曾用于含硫化氫、二氧化碳的天然氣井防腐,效果顯著,但由于它具有惡臭,而且一旦粘著則不易脫除。酸液中使用的是它的季銨鹽類,但季銨化反應(yīng)不能進(jìn)行完全、產(chǎn)品分離很難嚴(yán)格控制,臭味無法從根本上改善。復(fù)配的此類緩蝕劑可以達(dá)到在15%的鹽酸、120℃時(shí),腐蝕速率約為40g/m2?h,但在28%的鹽酸、120℃時(shí),腐蝕速率已超過標(biāo)準(zhǔn),也就是說高于120℃油氣井濃酸酸化的防腐問題仍有待解決[29]。
4.1 研制性能良好的異常高溫酸化緩蝕劑
目前國(guó)內(nèi)油田已經(jīng)遇到了200℃條件下的油井酸化腐蝕和酸化后井下殘酸腐蝕等問題,在酸化液中加高溫緩蝕增效劑的研究工作正在進(jìn)行。為了防止酸化施工時(shí)產(chǎn)生不溶于水的沉淀物堵塞油氣孔道,緩蝕劑要盡量避免與甲醛或?yàn)趼逋衅窂?fù)配,因此,具有高效、低毒、耐高溫,特別是200℃以上的異常高溫緩蝕劑必將成為未來主流,具有良好的應(yīng)用前景。研究針對(duì)200℃以上的異常高溫酸化緩蝕劑和緩蝕增效劑,包括深入研究緩蝕劑協(xié)同效應(yīng)以及利用協(xié)同效應(yīng)研究耐溫性能高,價(jià)廉環(huán)保的新型酸化緩蝕劑應(yīng)該是我國(guó)今后研究酸化緩蝕劑的主要方向。
4.2 大力開發(fā)低毒、環(huán)保的酸化緩蝕劑
盡管目前油田上使用的酸化緩蝕劑種類很多,但是150℃以上的高溫酸化緩蝕劑品種很少,配制時(shí)都需要添加一定量的增效劑或溶劑,如碘化物、炔醇類,甲醛等。然而,碘化物價(jià)格昂貴,甲醛具有刺激性氣味,丙炔醇作為高溫酸化緩蝕劑的重要組成部分不僅價(jià)位高,還具有劇毒性,在一些條件的使用開始受到限制。因此,研制低毒性、環(huán)保的酸化緩蝕劑也是今后應(yīng)該努力的方向之一。另一方面,還應(yīng)擴(kuò)大酸化緩蝕劑的原料來源,降低成本。比如,將廢棄物改性為緩蝕劑,不僅可以降低緩蝕劑的成本,還能解決廢棄物處理的難題,一舉兩得。
4.3 加強(qiáng)高溫酸化緩蝕劑緩蝕機(jī)理的研究
目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)于咪唑啉類緩蝕劑的應(yīng)用研究較為深入,并己實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),種類繁多且應(yīng)用廣泛。但是相對(duì)于其在油氣工業(yè)的廣泛應(yīng)用,目前對(duì)咪唑啉緩蝕劑緩蝕機(jī)理的研究并不充分,還沒有形成完整的理論體系,尚處于起步階段。而且對(duì)于高溫酸化緩蝕劑在金屬表面的吸附行為相比于低溫時(shí)的變化也沒有形成系統(tǒng)的理論觀點(diǎn),因此有必要借助先進(jìn)的分析測(cè)試儀器和方法,從分子和原子的水平上進(jìn)一步探討高溫酸化緩蝕劑的內(nèi)部機(jī)理,研究各種外部條件對(duì)其緩蝕性能的影響、緩蝕劑之間的復(fù)配效應(yīng)、分子結(jié)構(gòu)和緩蝕效率之間的關(guān)系、緩蝕劑分子在金屬界面的吸附規(guī)律等,為研發(fā)性能更加優(yōu)異的酸化緩蝕劑提供指導(dǎo)[30]。
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中圖分類號(hào):TG174.42
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
DOI:10.13726/j.cnki.11-2706/tq.2016.04.040.06
項(xiàng)目基金:國(guó)家重大科技專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”下屬課題“孔隙型碳酸鹽巖油藏提高采收率關(guān)鍵技術(shù)研究”(項(xiàng)目編號(hào)2011ZX05031-003-004)
作者簡(jiǎn)介:王樂(1991-),女,遼寧朝陽人,碩士,從事油氣田酸化室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)
Research Progress of Inhibitor for High Temperature Acidization Corrssion Inhibitors
WANG Le1.2, JIANG Jian-fang1.2, MA Feng1.2, AN Dong-mei1.2, CAO Ke-xue1.2
(1.Research Institute of Enhanced Oil Recovery, China University of Petroleum, Beijing 102249, China 2.Key Laboratory of Ministry ofEducation in Petroleum Engineering, China University of Petroleum , Beijing 102249, China)
Abstract:The adsorption formation mechanism of high temperature acidization inhibitor is introduced.It reviews the species, temperature adaptation and characteristics of the products.The performance of poor corrosion effect and the difficult problems during application process are presented.It is proposed that low toxicity, environmental protectionunusual high temperature acidization corrosion should be developed in the future.
Keywords:high temperature; acidization corrosion inhibitors; present research situation