咪唑啉类季胺盐缓蚀剂的合成及性能评价
2011-06-21陈新萍赵美娟于海峰
塔里木大学学报 2011年2期
陈新萍 王 芳 赵美娟 于海峰
近年来,塔里木油田随着开发利用的深入,产量逐年增加,与此同时,油套管腐蚀变形、破损等事故频频发生,严重影响正常生产。主要原因是含CO的深井开发和超深井的开发,含H2S腐蚀气体的出现,含水量的增加,使井下的油套管的服役环境日益严峻。H2S的存在不仅会造成全面腐蚀和局部腐蚀,而且还会导致硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)和氢致开裂(HIC)等脆性断裂事故,造成经济损失巨大[1,5,6]。
塔里木油田和塔河油田厚油含S量和CO2含量都比较大,油田管网和采油设备腐蚀严重,经济损失巨大。目前采用的缓蚀剂,缓蚀率不高且成本高昂,为此合成一种或数种高效,低成本的缓蚀剂迫在眉睫[2,7]。
咪唑啉类缓蚀剂一般由三部分组成[3]。具有1个含氮五元杂环,杂环上与N成键的含有具有不同活性基团(如酰胺官能团,胺基官能团,羟基等)的亲水支链R,和含有不同碳链的烷基憎水支链R1。憎水支链除对其溶解性产生影响外,还能在远离金属表面形成一种有效的疏水层。不仅对电极表面起到一定外围屏蔽作用,而且能阻碍参与腐蚀反应物再腐蚀,这类缓蚀剂主要靠氮原子吸附起缓蚀作用,广泛用于油气井中的吸附成膜[3]。而制备酰胺类缓蚀剂的化学路线有多种,从文献报道的情况来看,以脂肪酸与氨反应合成脂肪酸酰胺的路线为主,在无催化剂存在时,脂肪酸与氨气反应合成酰胺需要在高温和高压下进行[4]。
为解决塔河油田和塔里木油田目前腐蚀比较严重的状况(目前所用缓蚀剂缓蚀率不足85%),本实验主要用有机化学合成的方法,用A酸及Y酸和二乙烯三胺或三乙烯四胺及氯化苄合成得到咪唑啉类季铵盐缓蚀剂,并对其缓蚀效果进行了评价。……
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