高温酸化缓蚀剂的合成及性能研究

摘要

本文主要针对在油井开采的酸化过程中，碳钢（N-80）在高温酸化液-盐酸中的腐蚀严重的问题，研究开发出一种曼尼希碱型高温酸化缓蚀剂，用以减缓碳钢N-80在油井酸化过程中的腐蚀。 本文模拟石油开采中的酸化过程，考察了没有缓蚀剂和加入缓蚀剂两种条件下不同温度时碳钢N-80的腐蚀情况。没有缓蚀剂时，15％盐酸对碳钢的腐蚀非常严重，而且随着温度的升高，碳钢的腐蚀速率有大幅度的增长。 研究发现，曼尼希碱型缓蚀剂在高温条件下具有优良的缓蚀效果。根据曼尼希碱反应的影响因素探索出了曼尼希碱合成的最优化条件，并且通过与一些有协同效应的缓蚀助剂进行复配制备出一种新型高温酸化缓蚀剂。 通过失重法和电化学等方法测试发现，该高温缓蚀剂在盐酸以及醋酸中对相应的碳钢都有很好的缓蚀效果，并初步探讨了缓蚀剂的缓蚀机理。 作者还进一步研究了喹啉季铵盐与有机胺复配而成的复合缓蚀剂，吗啉衍生物的季铵化以及曼尼希碱的季铵化，并初步测试了几种季铵盐在盐酸以及醋酸中对碳钢的缓蚀性能。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

1.1本课题相关领域介绍

1.2石油开采过程中的腐蚀

1.2.1油井酸化

1.2.2酸化过程中的腐蚀问题

1.3缓蚀剂的应用

1.3.1缓蚀剂的发展概述

1.3.2缓蚀剂的分类

1.3.3缓蚀剂的作用机理

1.3.4缓蚀剂的选用与评价

1.4高温酸化缓蚀剂的现状

1.4.1曼尼希碱概述

1.4.2曼尼希反应

1.4.3曼尼希碱型缓蚀剂的缓蚀机理

1.4.4曼尼希碱型缓蚀剂的应用

1.4.5目前合成出来的较好的高温酸化缓蚀剂

1.5研究的目的，意义和内容

1.5.1研究的目的和意义

1.5.2主要研究内容

第二章 实验方法

2.1实验材料

2.2实验仪器

2.3缓蚀剂的合成与复配

2.4缓蚀剂的评价方法

2.4.1缓蚀性能测试实验

2.4.2腐蚀浸泡实验过程

2.4.3电化学测试

第三章 曼尼希碱对N80在高温盐酸中的缓蚀性能

3.1曼尼希碱类化合物的合成

3.1.1合成反应

3.1.2合成反应原料及配比的选择

3.1.3盐酸加入量的选择

3.1.4反应条件的选择

3.2曼尼希碱型缓蚀剂的复配

3.3极化曲线测试

3.4交流阻抗测试

本章小结

第四章 几种季铵盐类缓蚀剂的缓蚀效果研究

4.1喹啉季铵盐的合成复配及评价

4.1.1喹啉季铵盐的合成

4.1.2喹啉季铵盐缓蚀剂的复配及评价

4.2吗啉季铵盐的合成复配及评价

4.2.1吗啉季铵盐的合成

4.2.2吗啉季铵盐缓蚀剂的复配及评价

4.3曼尼希碱季铵盐的合成复配及评价

4.3.1曼尼希碱季铵盐的合成

4.3.2曼尼希碱季铵盐的复配及评价

本章小结

第五章 曼尼希碱对13Cr不锈钢的缓蚀性能

5.1曼尼希碱的合成及复配

5.1.1曼尼希碱的合成

5.1.2曼尼希碱缓蚀剂的复配

5.2缓蚀剂的水溶性测试

5.3缓蚀剂对13Cr的缓蚀性能评价

5.3.1腐蚀失重实验

5.3.2极化曲线测试

5.3.3缓蚀剂机理探讨

本章小结

第六章 总结论

参考文献

研究成果及发表的学术论文

致谢

作者和导师简介