高效固体缓释型阻垢剂的研制及性能分析.pdf

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1、56化工机械2014年高效固体缓释型阻垢剂的研制及性能分析+毕凤琴料1韩嘉平1李会星1赵红梅2王勇1(1．东北石油大学；2．大庆测试技术服务分公司检测中心)摘要针对大庆油田集输管道腐蚀结垢现象，以主剂、分散剂、特殊缓蚀阻垢剂和载体配制固体缓蚀阻垢剂，通过复配试验筛选出适合其采出液水质的药剂，并对其缓蚀和阻垢性能进行分析。结果表明：加注药剂后的管道钢腐蚀速率为0．070mm／a，远低于未加注前的0．310mm／a；阻垢效果15天内稳定，阻垢率约为91％，阻垢性能良好；缓释速率为约每10天溶解8％，加注周期约为3个月。所制备药剂性价比高，缓蚀阻垢综合性能良好，可作为

2、油田水驱采出液专用缓蚀阻垢药剂。关键词缓蚀阻垢荆固体稳定性能分析中图分类号TGl74文献标识码A文章编号0254-6094(2014)01-0056．04大庆油田已进入开采中后期，油田管道结垢和腐蚀问题变得越来越突出，解决结垢和腐蚀问题已迫在眉睫，添加缓蚀阻垢药剂性价比高、针对性强，已成为目前各大油田比较可行且通用的方法¨’2

3、。目前通用的缓蚀阻垢剂多为液体型，由于随流体流失较大，因此添加量较大，作用周期和效果也不够理想，造成很大浪费，而固体缓蚀剂在缓慢溶解的过程中起到防腐和阻垢的作用，作用时间长，效果理想，经济性好，具有良好的性价比∞1。笔者针对大庆五厂地区水

4、驱输油管道腐蚀结垢现象和油田采出液的成分特点，以缓蚀剂、阻垢剂、分散剂和载体为组分，配制出新型固体缓释型缓蚀阻垢剂，并对药剂性能进行评价。1实验1．1实验仪器和药品实验仪器和药品有：美国GamryPCI4／7500电化学工作站，恒温水浴锅，复配试剂(表1)，大庆五厂杏一13计量问油田采出液(成分见表2)，20。钢试样以及实验室基本仪器等。表1复配试剂名称主剂分散剂缓蚀阻垢载体组分ATMP(氨基三甲叉膦酸)1HEDP(羟基乙叉二膦酸)1EDTMP(乙二四甲叉膦酸)1PAA(聚丙烯酸)1AEC(聚烷基环氧羧酸)1HAK(腐植酸钠)2HPMA(水解聚马来酸酐)1EDT

5、MPS(乙二胺四亚甲基膦酸钠)1PVA(聚乙烯醇)3注：l——山东省泰和水处理有限公司；2——天津大茂化学试剂厂；3——山西三维集团公司。表2水驱管道采出液成分mg／L分析内容含量}国家科技重大专项十二五规划课题(2011ZX05016-003)。一毕凤琴，女，1967年2月生，教授。黑龙江省大庆市，163318。3l7l记巧O石9●5矗O正05O52829O觚∞m∞置王L"m卯21l6n一，一一+H+，渡吖峨叫旷呼略rⅣn讹第41卷第1期化工机械571．2缓蚀阻垢剂的制备缓蚀阻垢剂复配由主剂(有机磷酸或磷酸盐，一种或多种)、分散剂、特殊缓蚀或阻垢剂和载体组成。

6、药剂复配方案：以一种或多种主剂分别和3种分散剂复配，制备至少32种缓蚀阻垢药剂，确定性能较稳定的缓蚀阻垢药剂。缓蚀阻垢剂的复配试验采用正交试验法，按复配方案依次编号为CL01～CL32。制备时先测试添加药剂水质成分，根据水质成分，确定腐蚀和结垢性。有针对性选取药剂成分，制备过程是在主剂中加入辅剂，加入聚丙烯醇后用恒温水浴锅加热，充分分散、均匀混合后，通过粘合剂进行粘合冲模，加工成特定形状，再经过>毒型哥晕昱】a．极化曲线脱模干燥，即为成品。1．3性能测试采用石油天然气总公司行业标准SY／5273—1991评定缓蚀性能，阻垢性能采用EDTA络合滴定法测定MJ。模拟

7、现场工况，采用失重法对添加的定量缓蚀阻垢剂进行动态模拟检测，根据单位时间溶解的质量确定缓释速率。2结果与分析2．1缓蚀性能分析对204管道钢作电化学实验，以油田采出液为介质，分别作空白和加注实验，得到极化曲线和阻抗谱如图1所示。曼_，q切芒!N麓趟延蕊阻抗实部Z．．／kf]·cm2b．阻抗谱图1加注药剂前后208钢极化曲线和阻抗谱如图1a所示，加注药剂后自腐蚀电位上升，等原子能向金属原子提供孤对电子，在金属表面由于药剂溶解抑制腐蚀能力逐渐加强，有利于阻吸附成膜，抑制腐蚀电化学过程的发生，从而起到碍腐蚀的发生。腐蚀电流为221．LA，小于空白试验缓蚀作用。同时有机

8、磷酸盐等的0、P原子均含的341xA，腐蚀电流变小，而极化电阻则增加到有未成键电子对，可进入金属结构的空轨道形成1．104kll，不利于腐蚀的发生。通过失重法测得配位体，在金属表面形成缓蚀剂分子的吸附层，抑腐蚀速率，空白和加药后试样的腐蚀速率分别为制金属的腐蚀。0．310mm／a和0．070mm／a，缓蚀效果明显，加药后2．2阻垢性能分析试片的腐蚀速率低于0．076mm／a，达到了油田集在采出液中加人缓蚀阻垢剂，每天采样，持续输管道的腐蚀标准。15天，分别对采出液样品做滴定实验，得到阻垢电化学阻抗谱如图1b所示，加药后容抗增率如图2所示。阻垢作用主要由膦酸盐与共

9、聚物大，耐腐蚀能力提高。