一种深层天然气田抗CO腐蚀缓蚀剂的研究

摘要

针对大庆徐家围子深层天然气田开发、运输过程中出现的CO<,2>腐蚀行为，本文研制了一种复配成膜型气相缓蚀剂，并对其缓蚀性能进行研究。 基于分子间复配原则、缓蚀剂结构与效能关系，选择ATMP和MOR为主剂、Tu、Ur和0P-10为辅剂，并根据P-tol可与水蒸汽一起挥发可增大气相气压的特性，应用到缓蚀剂的研究中。经正交实验，研制出90℃下、1000mg/L Cl<'->溶液中抗CO<,2>腐蚀的复配缓蚀剂GT-2，最佳组合配方为：ATMP用量为50mg/L，MOR为120mg/LTu为300mg/L，Ur为1400mg/L，0P-10为300mg/L，P-tol为300mg/L。失重实验结果表明，SS41钢的缓蚀率为84.96％，有着较好的缓蚀效果。添加缓蚀剂的1000mg/L Cl<'->溶液中，SS41钢的极化曲线测试结果表明，腐蚀电位正移，极化电流降低，对阴极和阳极过程都有抑制作用，属于混合型缓蚀剂。在恒电位-1.0V时，碳钢的保护膜层仍稳定存在。 添加GT-2的1000mg/L Cl<'->溶液中，SS41钢在气相缓蚀能力实验后，采用扫描电子显微镜和傅立叶变换光谱对碳钢表面腐蚀产物及吸附膜进行分析。SEM观察发现碳钢表面没有腐蚀迹象，吸附膜致密完整。FTIR分析表明，添加GT-2后碳钢表面形成铁和缓蚀剂分子的络合物膜层。同时实验验证了GT-2中各组分具有协同效应。

目录

文摘

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引言

第1章 绪论

1.1CO2腐蚀

1.2CO2气相腐蚀的产生

1.3腐蚀类型

1.4CO2腐蚀机理

1.4.1阳极反应

1.4.2阴极反应

1.4.3CO2碳腐蚀的影响因素

1.5油气田CO2缓蚀剂的研究进展

1.6本论文研究的目的和内容

第2章 缓蚀剂性能的研究方法

2.1缓蚀物质的选择

2.2实验材料及设备

2.2.1实验材料

2.2.2实验药品

2.2.3实验设备

2.3实验方法

2.3.1失重法

2.3.2气相缓蚀能力试验及表面分析技术

2.3.3电化学测试

第3章 静态条件下SS41钢抗CO2腐蚀缓蚀剂的研究

3.1实验方法

3.1.1实验条件及材料

3.1.2失重实验

3.1.3气相缓蚀能力试验及表面分析技术

3.1.4电化学测试

3.2实验结果

3.2.1极值浓度

3.2.2正交实验

3.2.3缓蚀剂的缓蚀性能

3.2.4温度对缓蚀率的影响

3.2.5腐蚀时间对缓蚀率的影响

3.3缓蚀剂的协同效应

3.4本章小结

第4章 动态条件下SS41钢抗CO2腐蚀缓蚀剂的研究

4.1实验方法

4.1.1实验条件及材料

4.1.2失重实验

4.1.3气相缓蚀能力试验及表面分析技术

4.1.4电化学测试

4.2实验结果

4.2.1极值浓度

4.2.2正交实验结果

4.2.3缓蚀剂的缓蚀性能

4.2.4温度对缓蚀率的影响

4.2.5挂片时间对缓蚀率的影响

4.2.6Cl-浓度对缓蚀率的影响

4.2.7Ca2+浓度对缓蚀率的影响

4.3P-tol的协同效应

4.4本章小结

第5章 结论

参考文献

攻读学位期间公开发表论文

致谢

研究生履历