油气田用咪唑啉缓蚀剂的研究进展

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1、li封旃秒油气田用咪唑啉缓蚀剂的研究进展李言涛。王路遥。史德青，刘建国(1．中国科学院海洋研究所，山东青岛266071；2．中国石油大学(华东)，山东青岛266555)[摘要]介绍了咪唑啉缓蚀剂的研究进展及其在油田中的应用情况，分析了咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀机理并指出其未来的发展方向：注重开发低毒、环保咪唑啉缓蚀剂品种；考虑油田复杂的腐蚀环境，研制更具专一性的咪唑啉类缓蚀剂；完善、统一缓蚀机理。[关键词]缓蚀剂；咪唑啉；研究进展；缓蚀机理[中图分类号]TG174．42[文献标识码]A[文章编号]1001—1560(201i)12—0050—04O前言少此类气体的腐

2、蚀最为有效。含有氨基和硫基的咪唑啉衍生物对于抑制CO腐蚀效果十分显著，缓蚀率可咪唑啉在酸性环境下具有优良的缓蚀性能。油气达90％一95％。华北油田高阳、任丘区域钻井钻杆田中有很多腐蚀性物质，如油井酸化时的酸液、油田污CO腐蚀严重，投加少量的DPI．2型缓蚀剂后，钻杆刺水、原油中的含s化合物及其他酸性气体等，其中最主穿减少79％；胜利油田油管腐蚀穿孔，投加DT一2型要的腐蚀物为CO，H：S，C1一和溶解氧。因此，腐蚀问长效固体缓蚀剂后，油管平均腐蚀速率降到了0．032题存在于油气开采的各个环节。油气开采及储存设施g／(111·h)。的腐蚀不仅带来了巨大的经济损失

3、，还日益威胁着油咪唑啉含S衍生物TG500在1．2MPaCO分压下田的安全。通常，油田采用阴极保护、喷涂有机涂层及对N80钢抑制CO：腐蚀的效果良好，分压增加到2．1投加缓蚀剂等方法防腐蚀，其中投加缓蚀剂操作简便、成本低，使用较多。常用的缓蚀剂有丙炔醇类、有机胺MPa，缓蚀率仍在95％以上。这是因为TG500中的类、咪唑啉类和季铵盐类，咪唑啉类因毒性较小，使用N，S原子均可以提供孤对电子与金属的空d轨道形成最为广泛。咪唑啉缓蚀剂问世已有60多年，其种类繁配位键，结构中的一NH：与H形成正离子配位，形成多，国内外油气田都在采用，并取得了一定的成效，对了多中心吸附

4、，使吸附膜层更加牢固。其研究、使用仍处在不断的探讨之中。CO高压环境下，油溶性咪唑啉缓蚀剂比水溶性的缓蚀效果好。6种水溶性缓蚀剂和2种油溶性缓蚀剂1种类及功能在高压环境中对CO：腐蚀均有一定的抑制作用，且油溶性的效果更好一些]。这是由于油溶性的缓蚀剂分1．1抑制CO：，HS腐蚀子在金属表面更易成膜，膜层牢固不易被冲刷掉。我国的一些油气田中CO：含量很高，如胜利油田在一些含s油气田中，Hs引起的腐蚀同样不容忽中CO含量大于12％，华北油田伴生气中CO含量高视。油气的开采伴随着H：s气体的产生，Hs溶于水达42％，极易引发CO：型腐蚀，低碳钢的腐蚀速率达7可生成H

5、S一和S，和溶解的Fen反应生成FeS，附着mm／a⋯。CO溶于水形成碳酸，与金属上溶解的Fe“在金属表面造成管径减小甚至堵塞设备。另外，H：s发生反应，生成FeCO腐蚀产物附着在金属表面，减小还能引发应力腐蚀和氢致开裂。油田副产物环烷酸与了管线的有效截面甚至造成堵塞。吸附型缓蚀剂对减二乙烯三胺反应合成咪唑啉，又进行乙氧化和季铵化改性而得到的缓蚀剂FM和FMO，在200mg／LH2S-[收稿日期]2011—07—063％NaCI—HO腐蚀体系中，缓蚀效果随着其浓度的增[基金项目]国家科技支撑计划资助(2007BAB27BO1)加而提高，最终可达90％，引入了苄

6、基的FMO比含有[通信作者]李言涛(1968一)，博士，副研究员，从事腐蚀与防护研究，电话：0532—82898742，E—mail：乙氧基的FM效果要好，因为苄基的覆盖度大于乙氧ytli98@163．corn基"J。咪唑啉衍生物对N80钢在HS环境下的作用显村针秒t耗毫饶Be壬{们示，加入咪唑啉后转移电阻R．增大，金属表面的HS一被胺等为原料，合成了一系列咪唑啉化合物，并进行季铵迅速排挤掉，形成腐蚀产物膜后，咪唑啉依然可以在其化，结果表明：在含饱和HS的盐溶液中40℃时的上吸附，2种吸附膜相互作用增强了对基体的保护J。缓蚀率约为89％；在含饱和CO的5％Na

7、C1溶液中，60独山子石化公司在常减压塔顶注入缓蚀剂EC1020A℃时缓蚀率约为78％；70℃时在混合盐介质中缓蚀率(混合在重芳香石脑油中的咪唑啉)，有效控制了H：S约为70％；咪唑啉类缓蚀性能随胺分子量的增大而降腐蚀J。以有机酸、多胺为主要原料合成的膦甲基化低，羟乙基乙二胺的合成产品缓蚀性能最差。松香咪酰胺咪唑啉，与垦西油田高HS，CO采出水有很好的唑啉除了有效抑制H：S，CO：造成的腐蚀，还能缓解混适应性，添加量为50mg／L时缓蚀率在80％以上。合盐介质中的腐蚀，应用前景广阔。固体缓蚀剂不需要药泵添加，可直接放入尾管中，在生将咪唑啉季铵盐与I一和Br一在

8、盐酸介质中复配使产过程中缓慢释放实现长