碳钢在油水混相介质中的CO_(2)/H_(2)S腐蚀行为

采用极化曲线和电化学阻抗测试,研究了N80钢在50℃的3%NaCl盐水与凝析油混相溶液中,不同CO_(2)、H_(2)S分压比(θ=PCO_(2)/PH_(2)S)条件下的腐蚀规律;采用SEM、XPS等分析了N80钢表面腐蚀产物的形貌和组成。结果表明:在饱和CO_(2)溶液中,随着H_(2)S含量的增加,碳钢电极的腐蚀减弱;当θ<20时,随着θ增大,腐蚀电流密度逐渐减小,腐蚀主要由H_(2)S控制,在N80钢表面生成了均匀致密的针状晶型腐蚀产物,主要是FeS和FeS_(1-x)膜;当20<θ<500时,随着θ的增大,腐蚀电流密度先增大后减小,腐蚀由CO_(2)和H_(2)S共同控制,钢片表面生成了多种晶型腐蚀产物,主要是FeCO_(3)和FeS_(1-x)膜;当θ>500时,随着θ的增大,腐蚀电流密度增大,腐蚀反应由CO_(2)控制,钢片表面生成了多边形不规则晶型腐蚀产物,主要是含有少量Fe_(3)O_(4)的FeCO_(3)膜。

曼尼希碱缓蚀剂的合成及其缓蚀效果

以甲醛、苄叉丙酮、对甲基苯胺为原料,通过曼尼希反应,制备了一种新型的曼尼希碱缓蚀剂(MHX),并采用正交试验优化了制备条件。采用静态失重法、电化学测试及分子动力学模拟的方法,研究了MHX添加量对N80钢片在HCl溶液中缓蚀效果的影响。结果表明:在90℃、添加1%MHX的20%HCl溶液中,N80钢片的腐蚀速率为2.6 g·m^(-2)·h^(-1),缓蚀率为99.63%;该缓蚀剂是一种以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂,可以大幅降低腐蚀电流密度,提高电极阻抗;MHX能够在N80钢表面吸附成膜,降低钢表面Fe的损耗,使其表面粗糙度降至93.81 nm;MHX分子在N80钢表面的吸附能为-7.59 eV,能有效取代H_(2)O分子吸附在金属表面,从而起到缓蚀作用。

油气水共存的非均相介质中N80钢二氧化碳/硫化氢腐蚀行为研究

采用失重法及电化学方法研究了油气水形成的非均相介质中N80钢在二氧化碳/硫化氢环境下的腐蚀行为及N80钢在上述介质中的应力腐蚀裂纹;结果表明,在硫化氢、二氧化碳气体与油水组成的非均相系统中,随着PCO2/PH2S的增加,N80钢的腐蚀速率增大;硫化氢的存在使得N80钢腐蚀的阳极过程受到抑制,腐蚀速度减缓;但脆性断裂及应力腐蚀加剧。

NaCl水溶液中缓蚀剂控制电偶腐蚀的研究

用电化学方法和原子力显微镜及红外光谱分析技术研究了阳离子缓蚀剂(咪唑啉衍生物)在电偶电极上的吸附行为及其对电偶腐蚀的抑制作用。结果表明,在NaCl水溶液中,缓蚀剂只吸附在碳钢表面,而不吸附在不锈钢表面;当碳钢与不锈钢耦合后,缓蚀剂在偶对的阴极(不锈钢)和阳极(碳钢)都有吸附。缓蚀剂在偶对阳极(碳钢)上的覆盖度小于在单独碳钢上的覆盖度,并且缓蚀剂与前者表面的结合力也有所降低。电偶对中碳钢的腐蚀归因于缓蚀剂的覆盖度与结合力减小的双重因素。

咪唑啉硫脲衍生物对电偶腐蚀的抑制作用

采用腐蚀失量、动电位极化曲线和电偶腐蚀电流测量等电化学方法对咪唑啉缓蚀剂TDM进行了性能评价 ,研究了饱和CO2 的 1%NaCl溶液中碳钢与双相不锈钢S3180 3耦接后的电偶腐蚀行为。结果表明 ,该缓蚀剂是一种阳极吸附型缓蚀剂 ,与KI有较好的协同作用 ,能显著地抑制二氧化碳环境下N80钢因电偶作用引起的腐蚀。

碳钢CO_2/H_2S腐蚀及缓蚀行为试验研究

采用失重法研究了75℃时3%NaCl水溶液中不同CO2/H2S分压下碳钢(A3钢、P110钢和N80钢)在CO2/H2S共存条件下的腐蚀及缓蚀行为。结果表明,H2S的存在使得碳钢的CO2腐蚀速率减缓,缓蚀剂JHC-A能较好地抑制碳钢在CO2/H2S共存条件下的腐蚀。

咪唑啉酰胺在电偶电极表面的吸附行为

采用原子力显微镜技术研究了有机阳离子缓蚀剂(咪唑啉酰胺)在电偶电极表面的吸附行为,并探讨了其腐蚀抑制机理.结果表明,金属表面的过剩电荷较大地影响缓蚀剂分子的吸附行为.在1%的NaCl溶液中,碳钢电极表面带有过剩的负电荷;不锈钢电极表面带有过剩的正电荷;碳钢电极和不锈钢电极耦合后,其表面分别带有过剩的正电荷和负电荷.在耦合前阳离子缓蚀剂分子仅吸附在碳钢表面,耦合后缓蚀剂分子在偶对的阴极(不锈钢)和阳极(碳钢)表面均有吸附,但缓蚀剂分子在碳钢表面的吸附强度和覆盖度较之耦合前降低,缓蚀剂的腐蚀抑制能力减弱.

用失重法研究二氧化碳环境中的电偶腐蚀

采用失重法研究了二氧化碳腐蚀环境中碳钢/不锈钢(N80/S31803)电偶对在高温高压下的电偶腐蚀行为,探讨了温度、压力及面积比对电偶腐蚀的影响。结果表明:常压下,随着温度的升高,CO2腐蚀环境中电偶对阳极(N80钢)的腐蚀速率有一个极大值;腐蚀速率的对数值与面积比的对数值呈线性关系。CO2分压为2.5MPa、阴阳极面积比≤4时,电偶对阳极(N80钢)的腐蚀速率在不同温度下分别存在一个极大值和一个极小值;腐蚀速率都随着面积比的增大而增大。

隐形酸完井液体系缓蚀剂评价研究

采用室内静态失重法研究了隐形酸完井液中N80钢、A3钢的腐蚀行为,并对抑制这两种钢腐蚀的缓蚀剂进行了优选。结果表明,增加隐形酸螯合剂(HTA)的浓度,钢片的腐蚀速率加快;在溶液中加入NaCl,钢片腐蚀更加严重。研制的缓蚀剂JHA-03可有效抑制N80钢、A3钢在隐形酸完井液中的腐蚀。

咪唑啉固体缓蚀剂的溶解性能及缓蚀性能

通过正交试验制备了一种咪唑啉固体缓蚀剂,用静态玻管法和失重法分别评价了固体缓蚀剂的溶解性能和缓蚀效果。通过电化学方法研究了该固体缓蚀剂在不同温度的5%HCl溶液中对N80钢的缓蚀性能,并对缓蚀剂的吸附行为及N80钢的腐蚀形貌进行了分析。结果表明:该固体缓蚀剂是一种缓释型缓蚀剂,随着放置时间的延长,固体缓蚀剂的溶出速率逐渐降低,72h后溶出速率为0.403g/h;在5%HCl溶液中,该固体缓蚀剂能有效抑制N80钢的腐蚀,缓蚀率随温度降低和缓蚀剂加量的增加而增大;该缓蚀剂是一种阳极型缓蚀剂,在N80钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,属于单分子层吸附,吸附方式为混合吸附。

文昌油田碱性完井液腐蚀与缓蚀技术研究

采用有机合成方法研制了缓蚀剂JSA-05,并用静态失重法研究了用于文昌油田的碱性完井液中N80钢的腐蚀行为及缓蚀剂的缓蚀行为,将缓蚀剂JSA-05与另外2种缓蚀剂在不同温度、不同pH值下进行了缓蚀性能对比评价。结果表明:该缓蚀剂JSA-05性能稳定、效果明显、抗温能力强、有较好的抗盐能力。研制的缓蚀剂JSA-05可有效抑制N80钢在碱性完井液中的腐蚀,使用浓度达200mg/L时,能将腐蚀速率控制在0.076mm/a以下,缓蚀速率高达80%以上。该缓蚀剂可满足文昌油田防腐蚀要求。

油气田二氧化碳腐蚀及防护技术

综述了二氧化碳腐蚀的机理 ,分析了二氧化碳腐蚀的各种影响因素 ,并对二氧化碳腐蚀的防护技术进行了概括 。

胶体电泳速度测定实验改进探索

胶体电泳速度测定实验是大学物理化学实验中一个重要的综合性教学实验。本文针对该实验中存在半透膜制作不稳定、渗析时间过长、电泳现象不明显、胶体/辅助液界面不清晰等问题。从胶体浓度、电极电压、半透膜、稳定剂四个方面进行了改进。结果表明,胶体界面移动距离,胶体/辅助液界面的清晰程度都有很大的改善,大大提高了实验的体验感。

电导法测定弱电解质电离常数实验的影响因素探讨

电导法测定弱电解质的电离平衡常数实验是一个重要的物理化学实验,电离平衡常数受多种因素的影响。本文探讨了温度和电解质浓度两种主要因素对醋酸弱电解质电离度和电离常数测定的影响。实验在三种不同温度条件下,分别测量了醋酸在不同浓度下的电导率。并采用数据处理方法得出了醋酸在不同温度下的电离常数K_(c)。结果表明,不同温度下,醋酸电离平衡常数的实验值与其理论值相差不大,数量级一致,非常接近(实验相关系数均大于0.99)。浓度一定时,醋酸的电离度随温度升高而增大。而温度一定时,醋酸的电离度随浓度增加而减小;且醋酸的电离平衡常数与温度呈正比线性关系。

新型清垢剂清除碳酸钙垢的试验研究

采用失重法研究了清垢剂SCB和PVT在碱性条件下对碳酸钙垢的清除效果。结果表明,影响清垢剂SCB和清垢剂PVT清垢效果的因素有温度、pH值、清垢剂的用量,通过比较得出清垢剂SCB的清垢效果优于PVT。设计3因素5水平正交试验,得到清垢剂SCB的最佳使用条件为:清垢温度80℃,体系pH值为9,DMA的使用质量8.000g,清垢时间24h。该条件下其清垢效率为52.61%。

抑制二氧化碳腐蚀的缓蚀剂及其缓蚀机理研究

采用失重法、电化学极化曲线、X射线光电子能谱分析及扫描电镜 ,筛选出了能抑制二氧化碳腐蚀的缓蚀体系JS。研究了JS抑制二氧化碳腐蚀的电化学特征 ,分析了腐蚀前、后及加入缓蚀体系JS后N80钢的表面形貌及表面产物 ,探讨了JS的缓蚀机理。结果表明 ,由主剂JB和辅剂SM组成的复配缓蚀体系有良好的协同作用 ,产物膜有 3层 。

酸化用双环咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成与性能评价试验

以己二酸、二乙烯三胺为原料合成了双环咪唑啉缓蚀剂JUC,并对其季铵化后得到了适于酸化用的双环咪唑啉季铵盐缓蚀剂JUCI;采用静态挂片失重法对合成的缓蚀剂在酸化条件下的缓蚀性能及与非离子表面活性剂SA-1复配后的缓蚀性能进行了评价研究。结果表明,合成的JUC和JUCI缓蚀剂对N80钢(油管用)在盐酸和土酸体系溶液中有较好的缓蚀作用;JUC和JUCI缓蚀剂中加入少量SA-1后,可增加缓蚀效果;双环咪唑啉季铵盐JUCI缓蚀剂比双环咪唑啉JUC缓蚀剂的缓蚀效果好。

二氧化碳环境中碳钢电偶腐蚀行为研究

电偶腐蚀是油气开采运输过程中危害性较大的一种腐蚀。利用失重法和电偶电流测量以及扫描电镜和X衍射分析研究了饱和CO2的1%NaCl水溶液中碳钢/不锈钢,以及碳钢/腐蚀产物膜之间的电偶腐蚀行为。结果表明,相同温度条件下,碳钢/不锈钢电偶对阴阳极面积比越大,电偶对中阳极(N80钢)的腐蚀速率就越大。当CO2分压较低时(0.1MPa),随着温度的升高,电偶对阳极的腐蚀速率有一个极大值,且腐蚀速率的对数值与阴阳极面积比的对数值之间呈线性关系;而在高CO2分压(2.5MPa)条件下,阴阳极面积比小于等于4时,电偶对阳极的腐蚀速率存在一个极大值和一个极小值。试验结果还表明,温度对碳钢的CO2腐蚀产物组分有很大的影响,不同温度下碳钢表面形成的腐蚀产物膜都能与裸金属之间形成腐蚀电偶,且温度为90℃时生成的腐蚀产物膜与碳钢的电偶腐蚀最为严重。

一种羧酸盐型双子表面活性剂的合成及性能研究

以十二胺、二溴乙烷与丁二酸酐为原料合成了一种羧酸盐型双子表面活性剂CGS-2;采用IR,1HNMR和元素分析对中间产物和目标产物进行了结构表征,并考察了CGS-2的表面活性。结果表明,在较佳合成条件下,中间产物的产率达52.4%,从中间产物到最终产物的产率达91.5%。CGS-2水溶液的临界胶束浓度为2.23×10-5mol.L-1,比月桂酸钠低3个数量级,表面张力最低可降至29.49 mN.m-1。

双环咪唑啉及其季铵盐对N80钢在饱和二氧化碳盐水溶液中的缓蚀性能研究

利用失重法评价了双环咪唑啉及其季铵盐缓蚀剂在CO2存在条件下对N80钢的缓蚀性能。双环咪唑啉缓蚀剂(KUC)和双环咪唑啉季铵盐(KUCI)在CO2存在条件下缓蚀率随着缓蚀剂加量的增加而增加,随着温度的升高和CO2压力的增加而降低。与非离子表面活性剂SA-1复配后具有较好的缓蚀效果,缓蚀率增大。在最佳复配时,KUC对N80钢的缓蚀率为96.69%,KUCI对N80钢的缓蚀率为99.03%。