某油田海管緩蝕劑評價及篩選

1、 某油田海管緩蝕劑評價及篩選 摘要：針對某油田海管服役工況，采用高溫高壓動態(tài)模擬實驗方法對4種緩蝕劑的緩蝕效果進行研究。結果表明：未添加緩蝕劑情況下，x65鋼的腐蝕速率高達0.5587mm/y，遠遠高于0.15 mm/y（根據(jù)海管設計腐蝕裕量與設計壽命計算）要求，需要加注緩蝕劑。添加4種緩蝕劑后，x65鋼的腐蝕速率明顯降低，腐蝕速率分別為：0.0802mm/y、0.0785 mm/y、0.0582 mm/y和0.0367mm/y，均能夠滿足腐蝕速率低于0.15 mm/y（根據(jù)海管設計腐蝕裕量與設計壽命計算）的要求。3種緩蝕劑按緩蝕效率從高到低排序為： c、b、a。關鍵詞：x65，緩蝕劑，腐蝕速

2、率，緩蝕效率0前言實踐證明，合理添加緩蝕劑是防止高酸性油氣對碳鋼和低合金鋼設施腐蝕的一種有效方法1-2。緩蝕劑對應用條件的選擇性要求很高，針對性很強。不同的介質或材料往往要求的緩蝕劑也不同，甚至同一種介質，當操作條件（如溫度、壓力、濃度、流速等）改變時，所采用的緩蝕劑可能也需要改變3-5。因此，為了正確選取適用于特定系統(tǒng)的緩蝕劑，不僅要考慮系統(tǒng)中介質的組成、運行參數(shù)及可能發(fā)生的腐蝕類型，還應按照實際使用條件進行必要的緩蝕劑評價實驗。1實驗方法采用3l高溫高壓fcz磁力驅動反應釜進行實驗。實驗前腐蝕介質用高純n2除氧24h以上，裝配好試樣后，繼續(xù)通n2 2h以除去安裝過程中進入溶液中的氧，然后關

3、閉所有閥門升溫至設定溫度，并通入h2s和co2混合氣至所需分壓，并持續(xù)通放2h。并在實驗周期內第1、3、5、7天采用以上相同方法更替釜內氣體的方法，保證實驗過程腐蝕性介質的有效存在。實驗完畢取出試樣，用清水清洗，用無水乙醇浸泡5min，丙酮除油，吹干，根據(jù)標準sy/t 5273-2000中推薦方法用鹽酸（分析純）100ml+六次甲基四胺（分析純）5g+去離子水配置成1000ml的酸洗液去除腐蝕產物。用失重法測量3個平行試樣的均勻腐蝕速率，另外1個試樣備用，可進行后續(xù)表面分析實驗。稱重電子天平型號sartorius bs224s，精確到0.1 mg。腐蝕速率v（mm/y）計算公式如式（1-1）。

4、式（1-1）式中，w為腐蝕前后試樣的失重，g；s為試樣的腐蝕面積，cm2；為金屬的密度，實驗中取7.85g/cm3；t為實驗時間，實驗中為192h；8.76104為單位換算常數(shù)。緩蝕效率2（%）計算公式如式（5-4）：式（1-2）式中，m0為空白試樣的質量損失，g；m1為添加緩蝕劑試樣的質量損失，g。2 實驗結果及分析表1-1為x65鋼在某油田海管服役工況條件下腐蝕168 h后腐蝕速率和添加50ppm緩蝕劑的緩蝕效率。由圖可見，未添加緩蝕劑情況下，x65鋼的腐蝕速率高達0.5587mm/y，遠遠高于0.15 mm/y（根據(jù)海管設計腐蝕裕量與設計壽命計算）要求，需要加注緩蝕劑。添加3種緩蝕劑后，

5、x65鋼的腐蝕速率明顯降低，腐蝕速率分別為：0.0802mm/y、0.0785 mm/y、0.0582 mm/y和0.0367mm/y，均能夠滿足腐蝕速率低于0.15 mm/y（根據(jù)海管設計腐蝕裕量與設計壽命計算）的要求。3種緩蝕劑按緩蝕效率從高到低排序為：c、b、a。表1-1 添加緩蝕劑前后x65鋼的腐蝕速率與緩蝕效率緩蝕劑種類a#b#c#空 白腐蝕速率v(mm/y)0.07850.05820.03670.5587緩蝕效率(%)81.5585.0088.46圖1-1為x65鋼在某油田海管服役工況條件下腐蝕168 h后腐蝕宏觀形貌。由圖可見，未添加緩蝕劑、添加a#緩蝕劑后的試樣表面腐蝕產物膜厚

6、而疏松，腐蝕較為嚴重；而添加緩蝕劑b#和c#的試樣表面腐蝕產物膜較薄，腐蝕相對輕微。去除腐蝕產物膜后4種條件下試樣表面均未發(fā)現(xiàn)明顯的點蝕和局部腐蝕現(xiàn)象，可見4種條件下x65鋼均典型的全面腐蝕。圖1-1添加緩蝕劑前后x65鋼的腐蝕宏觀形貌圖1-2為x65鋼在某油田海管服役工況條件下腐蝕168 h后腐蝕微觀形貌。由圖可見，未添加緩蝕劑條件下試樣表面腐蝕腐蝕較嚴重，已完全觀察不到打磨痕跡。添加3種緩蝕劑后x65鋼的腐蝕均有所減緩，添加緩蝕劑b#、c#的試樣表面能夠明顯觀察到打磨痕跡，說明b#和c#緩蝕劑緩蝕效果較好，與腐蝕速率結果一致。圖1-2 添加緩蝕劑前后x65鋼的腐蝕微觀形貌3 結論（1）未添

7、加緩蝕劑情況下，x65鋼的腐蝕速率高達0.5587mm/y，遠遠高于0.15 mm/y（根據(jù)海管設計腐蝕裕量與設計壽命計算）要求，需要加注緩蝕劑。（2） 添加3種緩蝕劑后，x65鋼的腐蝕速率明顯降低，腐蝕速率分別為：0.0802mm/y、0.0785 mm/y、0.0582 mm/y和0.0367mm/y，均能夠滿足腐蝕速率低于0.15 mm/y（根據(jù)海管設計腐蝕裕量與設計壽命計算）的要求。3種緩蝕劑按緩蝕效率從高到低排序為： c、b、a。參考文獻1 張曉艷, 郭雷. 有機緩蝕劑研究的wos文獻綜述j. 化工管理. 2020, (34)147-149+1512 李耀龍, 劉云, 鄢晨, 金庭浩. 油氣田開發(fā)過程中的緩蝕劑應用j, 當代化工. 2019, (01)147-1503 吳康, 吳瑞瑞, 顏黎棟. 油田注水系統(tǒng)腐蝕因素分析和緩蝕劑的研究進展j. 2020(1