油田注入水系统缓蚀剂研究与应用

摘要

本文针对油田注入水系统的腐蚀问题，开展了油田注入水系统缓蚀剂的研究。分别以月桂酸与二乙烯三胺，油酸与二乙烯三胺为原料，合成了1-（2-氨乙基）-2-月桂基咪唑啉和1-（2-氨乙基）-2-油酸基咪唑啉，并以氯化苄、氯乙酸、1,4-二溴丁烷对两者进行季胺化，合成了6种咪唑啉季铵盐，考察了合成条件对1-（2-氨乙基）-2-月桂基咪唑啉和1-（2-氨乙基）-2-油酸基咪唑啉及其季铵盐缓蚀性能的影响，得到了具有较好缓蚀性能的1-（2-氨乙基）-2-月桂基咪唑啉、1-（2-氨乙基）-2-油酸基咪唑啉及其相应季铵盐的合成条件。实验结果表明，1-（2-氨乙基）-2-月桂基咪唑啉和1-（2-氨乙基）-2-油酸基咪唑啉的合成条件均为：脂肪酸与二乙烯三胺物质的量的比为1:1.2，酰化温度160℃，酰化时间3h，环化温度220℃，环化时间4h；1-（2-氨乙基）-2-月桂基咪唑啉和1-（2-氨乙基）-2-油酸基咪唑啉季铵化温度为100℃，季铵化时间为3h，咪唑啉与季铵化试剂物质的量的比为1:1.2时得到的季铵盐缓蚀效果最好，且以氯化苄季铵化试剂生成的季铵盐缓蚀效果最好。
　　分别将合成的1-（2-氨乙基）-1-苄基-2-月桂基咪唑啉季铵盐（LAEBMQS）和1-（2-氨乙基）-1-苄基-2-油酸基咪唑啉季铵盐（OAEBMQS）作为缓蚀剂主剂复配得到缓蚀剂测试结果表明，OAEBMQS作为缓蚀剂主剂所得到的缓蚀剂的缓蚀效果优于LAEBMQS作为缓蚀剂主剂所得到的缓蚀剂的缓蚀效果。
　　实验了1-（2-氨乙基）-1-苄基-2-油酸基咪唑啉季铵盐加量、1227加量、OP-10加量和硫尿等对配制缓蚀剂缓蚀性能的影响，通过正交实验，获得了以OAEBMQS为主剂的油田注水系统缓蚀剂配方为：20％OAEBMQS+10%1227+3%OP-10+1.5%硫脲+65.5%水。油田注水系统缓蚀剂缓蚀剂性能测结果表明，随缓蚀剂加量的增加，缓蚀效率先增加后趋于稳定；缓蚀效率随着腐蚀介质温度的升高和pH值的增大先增大后减小；电镜扫描显示，随缓蚀剂加量的增加，试片表面更加平整，打磨痕迹清晰可见，表明试片表面均形成了均匀致密的保护膜。

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第一章 绪论

1.1 油田注水开采概况

1.2 注水系统的腐蚀及其危害

1.3 防腐措施和方法

1.4 注水缓蚀剂的种类及作用机理

1.5 油田注水缓蚀剂的发展

1.6 缓蚀剂的协同作用

1.7 本文主要研究内容

第二章 咪唑啉类化合物的合成及性能评价方法

2.1 咪唑啉类化合物的合成

2.2 咪唑啉缓蚀剂的评价方法

第三章 月桂基咪唑啉季铵盐的合成及缓蚀性能评价

3.1 实验药品及仪器

3.2 月桂基咪唑啉（LAEM）合成工艺条件确定

3.3 1-（2-氨乙基）-1-苄基-2-月桂基咪唑啉季铵盐（LAEBMQS）的合成

3.4 LAEBMQS红外表征

3.5 本章小结

第四章 油酸基咪唑啉季铵盐的合成及缓蚀性能评价

4.1 实验药品及仪器

4.2 油酸基咪唑啉（OAEM）合成工艺条件确定

4.3 1-（2-氨乙基）-1-苄基-2-油酸基咪唑啉季铵盐（OAEBMQS）的合成

4.4 合成产物红外表征

4.5 本章小结

第五章 油田注入水系统缓蚀剂研究及其应用性能评价

5.1 实验药品及仪器

5.2 油田注入水系统缓蚀剂研究

5.3 油田注入水系统缓蚀剂配方优化

5.4 油田注入水系统缓蚀剂应用性能评价

5.5 油田注入水系统缓蚀剂电化学测试

5.6 油田注入水系统缓蚀剂溶解分散性测试

5.7 电镜扫描测试结果

5.8 本章小结

第六章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文