有关硫化氢油气田腐蚀及缓蚀剂防护的综述

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石油开采中产生的硫化氢危害及防护分析

石油开采中产生的硫化氢危害及防护分析

石油开采中产生的硫化氢危害及防护分析(2.长庆油田分公司第五采油厂陕西西安)摘要:硫化氢是一种剧毒危险气体。

空气中极少量的硫化氢会危及人员的生命安全,在油气田建设中不可避免地会发生硫化氢的逸出和泄漏。

在油气田开发生产过程中,必须高度重视硫化氢的防治工作,加强防护材料和设备的配备和监控,定期进行硫化氢培训和应急演练,确保硫化氢泄漏危险不再发生。

生产中需要采用硫化氢脱硫处理工艺,加强硫化氢的检测、培训和保护,确保安全生产和环境保护。

关键词:石油开采,硫化氢,危害,腐蚀,防护前言硫化氢是一种无色气体,在低浓度下有臭鸡蛋味。

比空气重,容易在低洼处积聚。

硫化氢是一种窒息性和刺激性气体。

同时,它也是一种强烈的神经毒性物质,对he膜有明显的刺激作用。

高浓度可直接抑制呼吸中枢,导致窒息和死亡。

接触硫化氢的主要方式是通过呼吸道吸入。

硫化氢很容易粘附在衣服上,并在空气中停留很长时间。

硫化氢危害具有以下显著特点:硫化氢的主要危险是在短时间内意外接触高浓度硫化氢会导致触电死亡。

高浓度的硫化氢会导致嗅觉迅速麻痹。

臭鸡蛋的气味不能用来判断危险场所硫化氢浓度的高低。

近一半的硫化氢致命病例死于救援不合时宜,救援人员在救援过程中没有使用个人防护装备。

1 石油开采中产生的硫化氢危害1.1生产方面的危害金属和非金属材料的腐蚀。

硫化氢溶于水形成弱酸。

金属的腐蚀形式包括电化学失重腐蚀、氢脆和硫化物应力腐蚀开裂。

后两种主要是氢脆失效,通常被称为氢脆失效。

氢脆常导致井下管柱突然断裂、地面管汇和仪表爆破、井口装置损坏,甚至发生严重的井喷失控或火灾事故。

氢脆是硫化氢对金属材料最严重的腐蚀。

这种损伤与以下四个因素密切相关:硬度。

钢越硬,对硫化氢腐蚀应力开裂越敏感。

淬火和冷锻后,材料的这些极限可以稍微提高。

腐蚀性环境。

在导致金属断裂的过程中,腐蚀反应是一个非常重要的部分。

这些腐蚀包括酸性细菌和低pH液体环境的作用。

载荷和拉应力越大,硫化氢腐蚀应力开裂的敏感性越大。

油气田硫化氢腐蚀浅析

油气田硫化氢腐蚀浅析

油气田硫化氢腐蚀浅析摘要:在油气田生产运输的过程中,H2S会对管线设备等金属材料造成严重的腐蚀,从而导致管线设备的磨损和报废,造成重大的经济损失。

此外,由于管线设备受到严重腐蚀而使H2S泄漏,容易引起人员伤亡。

本文从油气田硫化氢腐蚀现状出发,对硫化氢腐蚀机理及防护进行浅析。

关键词:硫化氢腐蚀机理影响因素防腐1.硫化氢腐蚀机理研究国外包括Keddamt等建立的H2S水中铁溶解的反应模型;Armstrong和Henderson对电极反应分两步进行的理论描述; Bai和Conway对一种产物到另一种产物进行的还原反应机理进行了系统的研究;Sardiseo,Wright和Greeo研究了30℃时H2S—CO2—H2O系统中中碳钢的腐蚀,说明了H2S在两种分压下金属表面形成的不同硫化物膜及腐蚀速率随H2S浓度和溶液pH的影响。

Hausler 等人研究表明腐蚀中的速率控制步骤是通过硫化物膜的电荷的传递。

Ramanarayanan和Smith研究了4130钢在220℃含Cl-的饱和H2S溶液中的腐蚀,发现生成以Fe1-xS为主的硫化物膜,总的腐蚀速率控制步骤是铁离子通过不断增长的Fe1-xS膜,最终硫化物膜增长与溶解速率达到稳定。

Sardiseo和pitts观察到溶液在不同pH时金属表面形成了不同的硫化物膜。

Petelotetal研究表明了金属浸入含H2S溶液中硫化铁膜的增长随时间变化的情况。

另外Tewari和Campbell也有类似的研究。

Iofa等提出了H2S溶液中铁的腐蚀反应式依次为化学吸附反应(l.1式)和阳极放电反应(1.2式)。

Fe+H2S+H2O→FeSH-ads+H3O+ (1.1) FeSH-ads →FeSH-ads +2e- (1.2)Shoesmith则给出了FeSH-ads+继反应(1.2)后的不同转变情况:FeSH-ads →FeS+H+ (1.3) FeSH-ads +H3O+→Fe+2+H2S+H2O (l.4)H.Maetal得出H2S抑制腐蚀的反应式:Fe+H2S+H2→FeSH-ads +H3O+ (1.5)FeSH-ads →FeSHads +e - (1.6) FeSHads →FeSH++e -(1.7)Bolmer认为在H2S环境中阴极反应机理为: 2H2S+2e→H2+2HS- (1.8)在国内张学元先生研究硫化氢腐蚀机理反应式:H2S→H++HS- (1.9) HS-→H++S2- (1.10)2.硫化氢腐蚀的影响因素影响H2S腐蚀的因素主要可分为材料因素、环境因素。

钻井试气中硫化氢的腐蚀及防治

钻井试气中硫化氢的腐蚀及防治

钻井试气中硫化氢的腐蚀及防治钻井试气中硫化氢的腐蚀及防治张照鸿(陕西延长石油集团油气勘探公司天然气勘探开发部,陕西延安716000)【摘要】针对气田钻井试气中钢材在湿硫化氢环境中的腐蚀现象,通过对硫化氢腐蚀机理的探讨,分析了气田钢材在制造、使用中腐蚀的影响因素,提出了气田钢材腐蚀防治的一些措施,确保气田钢材的安全正常使用。

关键词:硫化氢腐蚀防治1 引言近年,在鄂尔多斯盆地油气勘探中,在某些层位或多或少的有硫化氢显示,硫化氢是一种无色、臭鸡蛋气味的有毒气体,在钻井作业时循环的钻井液中一旦发生H2S气侵,就会对钻井液组成产生严重污染,导致钻井液的流变性能变差,如影响携带岩屑、井壁稳定、造成起下钻压力激动等,增加钻井成本[1]。

而硫化氢对钻具的副作用,则引起氢脆和金属变质的危害更是不可忽视。

由腐蚀造成的经济损失很大,据统计,全国钻杆的平均耗量为4kg/m以上,即每钻进1m,损耗钻杆4kg以上[2]。

2 钻井过程中硫化氢来源2.1 油气井中H2S的来源石油中的有机硫化物热作用分解产生H2S气体,H2S含量将随地层埋深增加而增加,在井深2600米,H2S含量在0.1-0.5%之间,而超过2600米时含量超过2-23%,当地温超过200-250℃时,热化学作用将加剧而产生大量H2S。

石油中的烃类和有机质通过储集层水中的硫酸盐的高温还原作用而产生H2S,下部地层中硫酸盐层通过裂缝等通道,使H2S上窜而来,含硫的地层流体(油、气、水)流入井内。

而在非热采区,因底水运移,将含H2S地层水推入生产井而产生H2S。

还有某些深井泥浆处理剂高温热分解和厌氧菌作用于有机硫或无机硫产生H2S。

2.2 钻井泥浆高温分解磺化酚醛树脂100℃分解,三磺(丹煤、褐煤、环氧树脂)150℃分解,磺化褐煤130℃分解,本质素硫酸铁铬盐180℃分解,丝扣油高温与游离硫反应,某些含硫原油或含硫水被用于泥浆系统。

3 硫化氢的腐蚀机理、危害及影响因素3.1 硫化氢腐蚀机理硫化氢的水溶液是弱酸,其作为弱酸离解为离子:H2S=HS-+ H+,HS-=S2-+2H+。

硫化氢腐蚀与防护相关知识

硫化氢腐蚀与防护相关知识

硫化氢腐蚀与防护相关知识1. 硫化氢腐蚀的预防措施1.1. 选用抗硫化氢材料抗硫化氢材料主要是指对硫化氢应力腐蚀开裂和氢损伤有一定抗力或对这种开裂不敏感的材料。

同时采用低硬度(强度)和“完全淬火+回火”处理工艺对材料抗硫化氢腐蚀是有利的。

美国国家腐蚀工程师学会(NACE)标准MR-01-75(1980年修订)中规定:含硫化氢环境中使用的钻杆、钻杆接头、钻铤和其它管材的最大硬度不许高于HRC22;钻杆接头与钻杆的焊接及热影响区应进行“淬火+595℃以上温度的回火”处理;对于最小屈服强度大于655MPa的钢材应进行“淬火+回火”处理,以获得抗硫化物应力腐蚀开裂的最佳能力。

1.2. 抗H2S腐蚀钢材的基本要求⑴成分设计合理:材料的抗H2S应力断裂性能主要与材料的晶界强度有关,因此常常加入Cr、Mo、Nb、Ti、Cu等合金元素细化原始奥氏体晶粒度。

超细晶粒原始奥氏体经淬火后,形成超细晶粒铁素体和分布良好的超细碳化物组织,是开发抗硫化物应力腐蚀的高强度钢最有效的途径。

⑵采用有害元素(包括氢,氧,氮等)含量很低纯净钢;⑶良好的淬透性和均匀细小的回火组织,硬度波动尽可能小;⑷回火稳定性好,回火温度高(>600℃);⑸良好的韧性;⑹消除残余拉应力。

1.3. 添加缓蚀剂实践证明合理添加缓蚀剂是防止含H2S酸性油气对碳钢和低合金钢设施腐蚀的一种有效方法。

缓蚀剂对应用条件的选择性要求很高,针对性很强。

不同介质或材料往往要求的缓蚀剂也不同,甚至同一种介质,当操作条件(如温度、压力、浓度、流速等)改变时,所采用的缓蚀剂可能也需要改变。

用于含H2S酸性环境中的缓蚀剂,通常为含氧的有机缓蚀剂(成膜型缓蚀剂),有胺类、米唑啉、酰胺类和季胺盐,也包括含硫、磷的化合物。

如四川石油管理局天然气研究所研制的CT2-l和CT2-4油气井缓蚀剂及CT2—2输送管道缓蚀剂,在四川及其他含硫化氢油气田上应用均取得良好的效果。

1.4. 控制溶液pH值提高溶液pH值降低溶液中H+含量可提高钢材对硫化氢的耐蚀能力,维持pH值在9~11之间,这样不仅可有效预防硫化氢腐蚀,又可同时提高钢材疲劳寿命。

油气田腐蚀防护技术综述

油气田腐蚀防护技术综述

[收稿日期]2008208205 [作者简介]吕瑞典(19562),男,1982年大学毕业,教授,现从事石油矿场机械的教学和科研工作。

油气田腐蚀防护技术综述 吕瑞典,薛有祥 (西南石油大学,四川成都610500)[摘要]通过查阅大量油气田腐蚀防护相关文献,总结归纳了油气田经常使用的腐蚀防护技术,简要介绍了一些防腐新技术,并对油气田的腐蚀防护提出了些许建议,旨在提高油田腐蚀防护水平,加强腐蚀防护研究与应用,为安全生产提供一个强有力的支撑。

[关键词]油气田;腐蚀防护;防腐技术;技术研究;井下设备[中图分类号]TE980[文献标识码]A [文章编号]100029752(2008)05203672031 油气田腐蚀防护油气田腐蚀往往造成重大的经济损失、人员伤亡和环境污染等灾难性后果,1969年英国Hoar 报告报道,英国每年因腐蚀造成的经济损失估计不少于23165亿英镑[1]。

我国对腐蚀损失统计表明,腐蚀造成的损失占国民经济的3%,对石油石化行业约在6%左右[2]。

据国外权威机构估计,如果腐蚀技术能够得到充分应用,腐蚀损失的30%~40%是可以挽回的[1]。

由此可见,提高腐蚀防护技术,加强腐蚀防护的研究与应用,不仅为安全生产提供一个强有力的支撑,而且给石油工业带来巨大的经济效益。

笔者通过总结,归纳出了目前油气田应用的7种主要腐蚀防护技术,并对油气田如何采用腐蚀防护措施提出拙见。

2 腐蚀防护技术在油气田的应用油气田腐蚀类型众多,腐蚀状况严峻。

其腐蚀有3个显著的特点:气、水、烃、固共存的多相流腐蚀介质;高温或高压环境;H 2S 、CO 2、O 2、Cl -和水为最主要的腐蚀介质。

现场一般采用如下7种腐蚀防护措施。

211 正确选材根据油气田实际腐蚀因素,正确选材对降低事故发生,提高工作效率意义重大。

如长庆油田[3]针对油井油管腐蚀穿孔断裂十分严重的状况,选用了高Cr 、Mo 低S 、P 耐腐蚀合金油套管,以提高井下管柱的抗蚀能力。

油井防腐蚀方法综述

油井防腐蚀方法综述

油井防腐蚀方法综述【摘要】油气田井下油管的腐蚀问题非常严重,油井中的H2S及侵蚀性CO2与管柱接触后,会产生氢脆和应力腐蚀。

本文综述了常用的防腐蚀方法及其特点,通常采用的防腐方法有:采用耐腐蚀管材,涂镀层保护,注入缓蚀剂,定期更换管材等。

油井采用防腐蚀技术的应用,目的是为了改变油井井下作业周期短的生产难题,从应用情况来看,大多数油井取得了较为理想的防护效果,延长了油井的作业周期,减少了油井因腐蚀、结垢造成作业的频次,节约了费用,取得了良好的经济效益。

【关键词】油气田;腐蚀;缓蚀剂;结垢我国许多主力油田已进入中、高含水开发期,随着综合含水的不断上升,油气采集系统的腐蚀日趋严重,腐蚀成为影响管道系统可靠性及使用寿命的关键因素,是造成管道事故的最主要原因.由于原油中有大量侵蚀性物质存在,如CO2、H2S、Cl-、少量溶解氧和细菌等,受所有这些因素及其交互作用的影响,油管必然遭受严重的腐蚀,油田安全生产受到严重的威胁[1]。

1 油井防腐、防垢原理1.1 防垢原理防垢其原理是:阻垢药剂吸附在微晶体表面,破坏了晶体的晶格结构,造成晶格扭曲,不能形成稳定的晶形结构,阻碍了微晶的长大。

另外阻垢剂对Ca2+、Mg2+等阳离子的络合增溶作用,减少了与阴离子的接触,从而起到防垢作用。

化学药剂防垢是目前应用最多,技术最为成熟的阻垢方法之一。

1.2 防腐蚀原理材料和周围介质相作用,使材料遭受破坏或性能恶化的过程称为腐蚀。

金属在油田水中的腐蚀过程并不是独立进行的,腐蚀过程与结垢过程、细菌繁殖和沉积物形成过程密切相关,油田水中的溶解盐类对金属腐蚀有很大影响,其中最主要的是氯化物。

另一类最常见的引起金属腐蚀的物质是水中溶解的氧气、二氧化碳和硫化氢气体。

此外,油田水中存在的硫酸盐还原菌等微生物也会导致严重腐蚀。

防腐蚀就是减缓油井的腐蚀速度和除去已经产生的腐蚀成分,从而达到延长油管使用寿命,减少作业周期的效果。

控制腐蚀的主要途径有:(1)选用耐蚀金属材料或非金属材料;(2)选用耐蚀防腐涂层或阴极保护;(3)选择和投加针对性强的缓蚀剂、阻垢剂和杀菌剂等化学药剂,设法去除水中会引起腐蚀的成分;(4)选用耐蚀金属或非金属材料是解决油田腐蚀最彻底的方法,但由于投资高,一次性投入大,需根据经济评价来确定。

油气田开发中的腐蚀及防护技术

油气田开发中的腐蚀及防护技术

油气田开发中的腐蚀及防护技术摘要:油气田是重要的能源资源,而腐蚀是影响油气田开发的重要因素之一。

本文主要介绍了油气田开发中的腐蚀及防护技术,包括腐蚀的类型、腐蚀的危害以及防腐技术的发展和应用。

同时,本文还探讨了目前油气田开发中存在的腐蚀防护技术的问题和挑战,以及未来的发展方向和趋势。

关键词:油气田;开发技术;防腐蚀;防护技术前言:腐蚀是油气田开发过程中一个普遍存在的问题,对于油气生产设备的损坏和磨损会带来不良影响,导致生产效率的降低、安全隐患的增加以及生产成本的增加等。

因此,对于腐蚀的预防和控制是油气田开发过程中至关重要的一环。

本文将重点介绍油气田开发中的腐蚀及防护技术,旨在为油气田开发工作提供指导和借鉴。

一、油气田开发中的腐蚀问题(一)腐蚀的类型及危害在油气田开发过程中,常见的腐蚀类型包括化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀等。

这些腐蚀类型都会对油气生产设备的材料造成不同程度的损害和磨损,从而影响生产效率和安全性。

例如,化学腐蚀会导致设备表面的金属材料逐渐腐蚀、破损,降低其强度和韧性;电化学腐蚀则会引起电流在设备表面流动,形成电池腐蚀,加速金属材料的腐蚀速度;微生物腐蚀则是由微生物产生的酸、氧化剂等物质引起的金属材料腐蚀[1]。

这些腐蚀问题对油气田的开发和生产都带来了诸多的危害,如设备寿命缩短、设备维修费用增加、生产效率降低以及安全风险增大等,因此腐蚀防护技术的研究和应用至关重要。

(二)腐蚀对油气田开发的影响腐蚀是油气田开发中常见的问题,对设备和管道等关键设施的腐蚀和磨损,会直接影响到油气开采的效率和安全性。

腐蚀引起的管道、设备破损和泄漏,不仅会造成资产损失,还会对环境和人员的安全造成威胁。

同时,腐蚀会降低油气开采的效率,增加生产成本,因为需要花费更多的时间和资源来维修和更换受损的设备。

此外,腐蚀还会导致开采设备的寿命缩短,给油气田的开发带来不可忽视的负面影响。

因此,对腐蚀问题的解决和防护技术的研究,是保障油气田开发安全、高效的重要保证。

论述炼油设备的湿硫化氢腐蚀与防治方法

论述炼油设备的湿硫化氢腐蚀与防治方法

论述炼油设备的湿硫化氢腐蚀与防治方法近年来,石油公司大幅度的增加了对含硫或者高含硫原油的加工数量,因而炼油设备也出现比较严重的腐蚀现象。

而在各个种类的腐蚀中,最为严重或者说对设备伤害最大的是高温硫腐蚀以及湿硫化氢造成的设备损坏。

对于高温硫腐蚀只要更换采用适当的耐高温硫腐蚀的设备材料即可大大的缓解此类腐蚀,但是对湿硫化氢所造成的腐蚀进行防治就会有较大的困难。

含硫原油对设备进行腐蚀从而产生硫铁化合物,而硫铁化合物一旦与空气中的氧气接触,它们就会迅速的发生化学反应,也会产生大量的热。

如果这些热量不能够及时的向周边消散,就会导致设备局部迅速升温,而原油属于可燃物质,这就很可能引起具有可怕后果的自燃事故,也会对人类的正常生活及经济活动带来巨大的损失。

下面我们将会着重讨论引起这类事故主要原理及相应的预防治理措施。

1 湿硫化氢对设备的腐蚀机理湿硫化氢在水中极易发生离解,它的腐蚀过程就是一个化学反应,在阳极会出现一般性腐蚀,结果为产生FeS的膜。

从而使金属表面遭到破坏,形成腐蚀坑而出现回路电池的作用,是破坏程度进一步加深。

而在阴极处会出现因化学反应而生成的活性很强的氢,它会在金属比较脆弱的部位比如金属的缺陷处、焊接缺陷处聚集,产生氢鼓包导致金属结构遭到破坏,即使是高强钢也难逃其魔爪。

这种现象我们通常称其为湿硫化氢应力腐蚀开裂。

一般来说,强度越高的钢越容易因此应力而受到损坏,因为强度越高,钢对应力的腐蚀也就越敏感。

碳酸盐或者是湿硫化氢还有氢氧化物等许多无机物质都是我们生产当中比较常见的应力腐蚀环境。

在我国的炼油企业中,大多数都是采用的低合金高强度钢作为其压力容器的主要材料,而之前我们也明确的表述了湿硫化氢对高强度钢的腐蚀是较为厉害的。

湿硫化氢造成的腐蚀最早出现在油田设备和管道设施上,由于近几年出现的几起重大事故,湿硫化氢也自然而然的走进了我们的视野当中,而这几起事故当中发生在1984年的雷蒙特三号炼油厂的事故就是一个最典型的案例。

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有关硫化氢油气田腐蚀及缓蚀剂防护的
综述
摘要:在天然气集输过程中,H2S引起的管线内腐蚀问题普遍存在,往往导
致管道发生严重局部减薄,甚至穿孔,引发事故。

同时,指出H2S腐蚀机理复杂,影响因素众多,通常多种因素协同作用,采用缓蚀剂是油田设备防腐的最有效手
段之一。

本文概述了油田腐蚀的影响因素、缓蚀剂的类型、缓蚀机理及其缓蚀剂
性能影响因素,着重介绍了近几年新型油田缓蚀剂的研究开发,最后提出了油田
缓蚀剂的研究发展方向。

关键词:H2S; 内腐蚀; 影响因素; 腐蚀机理;缓蚀剂
1 H2S腐蚀产物宏观及微观形貌
对管件试样进行轴向剖切,观察内壁面腐蚀产物宏观形貌,如图1所示。


察发现:试样内壁呈不均匀腐蚀,腐蚀坑呈片状和点状分布,片状腐蚀坑大而浅,
点状腐蚀坑小而深。

外层腐蚀产物多呈黑色,极易脱落,而腐蚀坑内产物多
呈黄色,覆盖腐蚀坑内表面。

对管件试样腐蚀内壁面取样,观察其内壁面腐蚀产物微观形貌。

2 H2S腐蚀的影响因素
H2S腐蚀的影响因素包括环境因素和材料因素。

其中环境因素主要包括H2S
分压、CO2分压、介质温度、pH值、矿化度、流速及流动状态等;材料因素包括管材种类,合金元素Cr、Ni、Si、Mo、Cu等的含量,材料覆盖层等。

3 油田缓蚀剂类型
根据缓蚀剂中主要缓蚀成分,目前,油田常用的缓蚀剂主要有膦酸盐、锌盐、唑类和炔醇类等,使用最多的是膦酸盐和唑类。

3.1 膦酸盐
油气井的水中存在大量的Ca、Mg和Fe等金属离子,并常以碳酸盐、硫酸盐
等形式析出,使得管道和设备结垢和腐蚀,严重影响设备的正常使用。

膦酸盐缓
蚀剂的种类很较多,但有许多相似之处:一般认为膦酸盐与碳钢作用形成以沉积
膜为主的混合膜,在成膜过程中需要一定浓度的二价金属离子参与,常常与阻垢
分散剂配合使用,不但具有优良的缓蚀效果,而且具有良好的阻垢效果,且与聚
羧酸类阻垢分散剂有良好的协同作用。

3.2 唑类
唑类缓蚀剂是通过氮原子吸附成膜,主要分为油溶型和水溶型两类。

这类缓
蚀剂一般由3部分组成:一个含N的五元杂环,杂环上与N成键的支链R(如酞
胺官能团1、胺基官能团)和长的碳氢支链R2(一般为烷基)。

它是一种广泛应
用于石油、天然气生产中的缓蚀剂,对含有C02或H2S的体系有明显的缓蚀效果
3.3锌盐
锌盐是一种较广泛应用的无机盐缓蚀剂,一般认为是阴极型缓蚀剂。

锌盐成
膜速度快,在金属表面上易形成沉积保护膜,但膜松软不牢,因此,锌盐是一种
安全但低效的缓蚀剂。

锌盐常使用在水质硬度较低的系统,且与其他缓蚀阻垢剂
如膦酸盐、钼酸盐等配合使用。

3.4炔醇类
对于油气井,石油管材多在高温高压的环境中服役,所以油气系统防腐还必
须考虑与井深相适应的高温缓蚀剂。

炔醇类化合物是高温、浓酸条件下的重要钢
铁缓蚀剂。

4 新型油田缓蚀剂的开发
缓蚀剂在石油天然气工业中得到了广泛的应用。

开发新型的缓蚀剂面临着巨大的挑战,研制高效、耐高温、低毒、低成本的缓蚀剂成为人们的目标,下面主要介绍近几年新型油田缓蚀剂的开发。

4.1高效缓蚀剂
由于油田腐蚀的类型众多,原因复杂,因此必须研究适合多种环境的高效缓蚀剂。

李谦定等合成了一种新型曼尼希碱,将该曼尼希碱与丙炔醇及有机增效剂复配后得到国内未见报道的高效油气井酸化缓蚀剂。

伍嘉等[12]研制出一种溶解分散性良好、用量少、缓蚀效率高的酸化缓蚀剂,达到SY/T5405-1996标准中的一级标准。

张煜[13]发明了一种油田缓蚀剂,该缓蚀剂是由咪唑啉季铵化改性产物和有机膦酸盐类共聚物按照一定比例复配而成,由于其特殊的分子结构,所以既能防止H2S和SRB造成的腐蚀,又能防止CO2和不均匀结垢造成的腐蚀,缓蚀性能优良,成本低。

Y.K.Agrawal等[14]研制出一种含N的双水杨醛缓蚀剂,该缓蚀剂在硫酸溶液中对锌起阴极抑制作用,由于-CH3和-OH基团的作用,在最优条件下使用时,缓蚀效率可达99%以上。

F.Bentiss等[15]研制了3种4-氢-1,2,3-三唑衍生物,发现其在盐酸溶液中对碳钢的缓蚀性能良好,缓蚀效率可高达99.6%。

4.2低毒环保缓蚀剂
根据可持续发展的战略要求,开发性能好且无毒或低毒缓蚀剂是近几年国内外研究工作的方向。

在各种油田环境下,低毒环保缓蚀剂都是最好的缓蚀剂。

在一定的条件下,烃基聚葡糖甙(APG)能够成膜,保护特性较好,同时对环境无影响,且不降低其性能。

因此合成了新型“绿色”缓蚀剂-APGS-聚冬氨酸酯。

高立新开发了含吗琳单元的低聚型缓蚀剂,不仅克服常用缓蚀剂毒性大的缺点,而且缓蚀性能好。

常用的苄胺、环己胺、松香胺等生成的Mannich碱吸附能力较弱,必须与炔醇配合使用才能达到满意的效果。

炔醇本身具有非常大的毒性,而且它们在酸化操作条件下产生有毒挥发性气体,基于此,于洪江等[19]以水杨酰肼、甲醛和苯乙酮为原料制得了分子量较大的Mannich碱,并以此Mannich碱为主剂,利用其与其它有效组分的协同作用,制备出了未见文献报道的不含炔醇的低毒复合缓蚀剂,其毒性低,性能良好。

4.3 天然植物提取缓蚀剂
天然物质来源广、价格低廉,对环境无污染且易于生物降解,因此,人们开
始研究开发生产工艺简单、成本低、无毒的天然植物提取缓蚀剂。

国外有文献报道,从松香中提取的松香胺衍生物、咪哇及其衍生物作为高稳定性的钢铁用低毒
型缓蚀剂代替剧毒的亚硝酸二环己胺;从奶油中提取的pal酪酸对铁等黑色金属
也有较好的缓蚀效果。

我国科学工作者在这方面也作了大量工作,如陶映初、
许涛等从茶叶、花椒、果皮、芦苇等天然植物中成功提取了缓蚀剂的有效成分。

张大全等从菜籽植物的茎、叶中提取了以氨基酸为有效成分的缓蚀剂,这类
缓蚀剂具有变废为宝、成本低廉、低毒或无毒等特点。

4.4加重缓蚀剂及气液两相缓蚀剂
近年来,由于深井底油管腐蚀问题的出现,过去常采用加注液体缓蚀剂的方法,人们发现高效的液体缓蚀剂已无能为力。

加重缓蚀剂的主要特点是易于沉降
到井底,并在井底缓慢释放,其形状有棒状、球状、胶囊状。

在边远井及加注缓
蚀剂较难的井加注,加注方式可从油管直接加人,也可从油套管的环空加人,缓
蚀剂到达井底后并关井一定时间,使其缓慢溶解随气流带出井筒。

气液两相缓蚀
剂是解决某些含水井液体部分及液面以上100~500m管段的钢材腐蚀。

它要求缓
蚀剂既具有液相保护作用,又具有气相保护功能。

在缓蚀剂中同时要含有液相和
气相缓蚀组分,以利于对液面以下部分和气相部分材料的防护。

5发展趋势
缓蚀剂在石油工业占有重要的地位,当前,油田缓蚀剂研究的发展趋势主要
有以下几个方面:
(1)油田功能化学药品用得越多,药品间的适配越难。

因此,应加强研究
无毒无污染的高效、多功能缓蚀剂,探索从天然植物、海产动植物中提取、分离、加工新型缓蚀剂有效成分。

(2)随着开采技术的发展,油气井越来越深,这种超深井井底的温度和压
力很高,从理论上讲有些物质已达到超临界状态。

因此,加强超临界下油气井设
备腐蚀及缓蚀剂控制的研究具有重大意义。

(3)油气井中设备的局部腐蚀(点蚀、应力腐蚀、氢致开裂等)也很严重,而对防止局部腐蚀的缓蚀剂研究相对较少。

若局部腐蚀得不到有效控制,造成的
危害更大。

如何协调防止局部腐蚀和全面腐蚀的缓蚀剂,是一个重要课题。

参考文献
[1]刘鹤霞,刘学勤,李勃,等.耐油田污水腐蚀的HF涂料[J].材料保护,1996,29(6):25-26.
[2]李鹤林.石油管工程[M].北京:石油工业出版社,1999.66-67.
[3]张天胜.缓蚀剂[M].北京:化学工业出版社,2002.78-80.
[4]任呈强,周计明,刘道新,等.油田缓蚀剂研究现状与发展趋势关[J].精细石油化工进展,2002,3(10):33-37.。

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