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CO₂驱采油井缓蚀剂研究

作　者: 万雷鸣
导　师: 郭兴蓬
学　校: 华中科技大学
专　业: 物理化学
关键词: CO2腐蚀缓蚀剂咪唑啉磺酸盐缓蚀性能快速检测
分类号: TE983
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

CO₂是一种常见的油气田开采伴生气,随着高含CO₂油田的开发以及CO₂驱油增产技术的广泛应用,CO₂腐蚀已经成为制约我国石油天然气行业发展的一个重要因素。本文针对某油田CO₂驱采油井现场实际情况,利用1-羟乙基-2-烷基咪唑啉和2-溴乙基磺酸钠合成了一种咪唑啉磺酸盐类缓蚀剂。通过失重法和电化学测试方法,研究了其在CO₂饱和的模拟产出水溶液中对碳钢的缓蚀作用及其与硫脲复配使用后的缓蚀效果。结果表明,咪唑啉磺酸盐能有效抑制N80钢在CO₂饱和的模拟产出水溶液中的腐蚀,对阴,阳极过程均有抑制作用,属于以抑制阳极过程为主的混合抑制型缓蚀剂;在N80钢表面的吸附行为符合Freundlich吸附等温式,在较高温度时具有较好的缓蚀性能。在总浓度为100ppm时,咪唑啉磺酸盐与硫脲按4∶1复配时缓蚀性能达到最佳效果。通过失重实验,缓蚀剂现场使用效果快速评价模拟实验及其他相关实验研究了中试缓蚀剂R35的缓蚀性能及相关物化性质。结果表明,含有5%原油的油田模拟产出水溶液中R35浓度为100ppm时对N80钢的缓蚀效率达到99.6%,腐蚀速率仅为0.0287mm/a;便携式快速腐蚀监测仪配合厢式缓蚀剂在线评价装置可以顺利实现现场产出液滤出水相中缓蚀剂缓蚀性能的快速评价,模拟实验显示R35缓蚀剂浓度为300ppm以上时对碳钢在滤出水相中缓蚀性能良好。该缓蚀剂水溶性,配伍性,抗乳化性均能达到现场应用标准,且对油田现场使用的橡胶没有明显破坏作用;但-18℃时变为固态,低温条件下需与防冻剂配合使用。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
1 文献综述  7-27
  1.1 引言  7
  1.2 二氧化碳腐蚀综述  7-14
  1.3 缓蚀剂综述  14-25
  1.4 选题意义及主要研究内容  25-27
2 实验  27-32
  2.1 实验药品及仪器  27-28
  2.2 实验介质与材料  28-29
  2.3 实验方法  29-32
3 结果与讨论  32-56
  3.1 二氧化碳腐蚀缓蚀剂的筛选  32-35
  3.2 咪唑啉磺酸盐合成及其协同效应研究  35-48
  3.3 工业成品缓蚀剂R35 的性能评价  48-56
4 结论  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-63
附录1: 攻读硕士学位期间公开发表的论文  63

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