试析一种耐高温固体缓蚀阻垢剂的研制

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1、华中科技大学硕士学位论文一种耐高温固体缓蚀阻垢剂的研制姓名：周云申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：郑家燊;付朝阳20040509摘要在油田开发过程中向油气井中投加液体缓蚀阻垢剂是常用的一种防腐阻垢措施但存在以下问题气举井产液量大且流速高投加的液体药剂易被快速带出药剂的有效保护周期短从油套环空加入的液体药剂难以到达工作阀以下井段有30%50%的管柱得不到保护投加液体药剂要动用高压注液泵容器及载泵车等地面设备设施管理难度大液体药剂在油管壁上易粘附,造成不必要的损失本论文论述了以环境友好的聚天冬氨酸为阻垢剂主要成分咪唑啉酰胺类缓蚀剂为缓蚀剂主要成分的一种固

2、体缓蚀阻垢剂的研制过程对这种固体缓蚀阻垢剂在水中溶解性分散性耐高温性缓蚀效率阻垢效率进行了研究分析并从电化学的角度研究了它在金属表面的吸脱附行为固体缓蚀阻垢剂的溶解分散性试验性表明药剂的水溶性和分散性均合格耐温性实验研究表明药剂在90的体系中浸泡30天后可全部溶解阻垢实验表明对CaCO3垢当缓蚀阻垢剂浓度为5mg/L时60测其阻垢效率为86.96%90为68.53%当药剂浓度为10mg/L时60测其阻垢效率为91.03%90为82.52%考察了NaClNaNO3NH4NO3等盐类对缓蚀阻垢剂的阻垢效率的影响实验结果表明盐类的协同作用的强弱顺序是NaCl>NH

3、4NO3>NaNO3腐蚀试验表明缓蚀阻垢剂的浓度为50mg/L时在401%的氯化钠溶液中其对A3钢的缓蚀率为80.68%60为72.82%在80为61.92%考察了聚天冬氨酸与锌离子(2mg/L)复配前后对A3钢的缓蚀效果试验表明复配后聚天冬氨酸的缓蚀效率大幅度提高当聚天冬氨酸浓度为50mg/L时复配前缓蚀效率仅为62.55%复配后为80.00%极化曲线测试表明该缓蚀阻垢剂是一种典型的吸附型缓蚀剂它对阳极反应的抑制作用尤为明显属于以阳极抑制为主的混合型缓蚀剂电化学阻抗实验结果表明在加有缓蚀剂的电极的Nyquist图中高频区呈现出一个容抗弧而低频区呈出现一个扩

4、散尾表现出Warburg阻抗的性质高频区呈出现容抗弧是由于电极表面主要含有缓蚀剂吸附膜层在低频区出现Warburg阻抗反映了铁离子从缓蚀剂膜内侧向膜外侧扩散所引起的Warburg阻抗对添加缓蚀阻垢剂前后的CaSO4垢的SEM和XRD分析表明固体缓蚀阻垢剂的阻垢机理是螯合反应表面吸附分散及阈值效应等共同作用的结果I通过计算预测该缓蚀阻垢剂的吸附模型符合Langmuir吸附其吸附等温方程式为y=A+Bxh式中A=lgCB=lgC为缓蚀剂的浓度(mg/L)h为缓蚀效率(%)1-h关键词失重法电化学方法聚天冬氨酸咪唑啉固体缓蚀阻垢剂IIAbstractDuringt

5、heprocessofoilandgasproduction,itisacommonmeantopreventcorrosionandscalebyaddingtheliquidinhibitorintotheoilwell.Buttherearemanyproblemsinthisway,forexample:Theeffectiveprotectionperiodofliquidinhibitorisshorterforitisveryeasilybroughtoutbytheproducedfluidthatisbulkandveryhighveloc

6、ity.It’sveryhardforliquidinhibitortogetthewellbelowtheworkingvalvesothat30-50%pipesarenotprotected.Muchequipment,suchashigh-pressurefillingpump,vessel,transports,areneedforaddingtheliquidinhibitor,soitisveryinconvenientforadministration.Asidethereisinevitablelossofinhibitorforitsad

7、hesiontotheoilpipe.Thepreparationofenvironmentalfriendlycorrosionandscaleinhibitorwithhightemperatureresistancewasdiscussedindetail.Theinhibitorwasmainlycomposedofpolyasparticacidusedasmajorscaleinhibitor,andimidazolinesasmaincorrosioninhibitor.Anditspropertiessuchasdissolutionandd

8、ispersionabilityinwater,hi