油酸咪唑啉与油酸在饱和CO_(2)盐溶液中的缓蚀协同效应

摘要

目的探究咪唑啉与油酸的协同效应。方法采用失重法和电化学技术,研究咪唑啉与油酸缓蚀剂对N80钢在饱和CO_(2)油田地层水中的协同增效缓蚀效果。用SEM技术对腐蚀形貌进行了观察。通过测量金属表面膜的接触角,评价金属表面膜的疏水性能,并建立吸附模型以及拟合吸附曲线,分析了2种缓蚀剂单一作用时和混合后的缓蚀机理。结果咪唑啉和油酸单独使用时均能够使腐蚀电位正移,添加量为100 mg/L时,缓蚀效率分别为82.89%和78.51%。二者复配后,缓蚀效率有一定提高,在油酸咪唑啉与油酸的复配比为25∶75时,缓蚀效率最大,相较于单独添加相同浓度的油酸咪唑啉,缓蚀效率提高了约15%,达到98.07%。在添加单一缓蚀剂时,金属表面的腐蚀程度随浓度的增加而减轻,在添加复配的缓蚀剂后,对比相同浓度下添加单一缓蚀剂后的腐蚀形貌,点蚀坑数量减少且尺寸减小。两缓蚀剂复配后,金属表面接触角较单独使用时增大,表明其在金属表面形成的缓蚀剂膜的疏水能力较单独使用时强。经计算单独使用油酸咪唑啉和油酸时体系的吉布斯自由能ΔG0分别为‒48.578、‒48.319 kJ/mol。结论油酸咪唑啉与油酸之间有良好的缓蚀协同效应。单一油酸咪唑啉或油酸缓蚀剂通过化学吸附作用于金属表面。油酸咪唑啉与油酸复配后的缓蚀机理可归因于两者复配后改变了混合膜的结构,使缓蚀剂膜更致密,从而达到更好的缓蚀效果。