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丙炔醇改性硫脲基咪唑啉在CO2/H2S 共存体系中对X65 钢的腐蚀抑制作用

2021-08-03陆原张国欣刘保山刘言霞张妙玮赵景茂樊保民

表面技术 2021年7期

陆原,张国欣,刘保山,刘言霞,张妙玮,赵景茂,樊保民

(1.中海油(天津)油田化工有限公司,天津 300450;2.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津 300452;3.北京化工大学 材料科学与工程学院,北京 100029;4.北京工商大学 材料与机械工程学院,北京 100048)

海上油田的原油含水量不断上升,油田的CO2和H2S 腐蚀问题日益严重[1-4]。咪唑啉及其衍生物类缓蚀剂是一种国内外各油田应用最广泛且效果总体良好的一种有机缓蚀剂[5-10]。当腐蚀介质中不含硫化氢或含少量硫化氢时,咪唑啉衍生物缓蚀剂能很好地控制腐蚀,如硫脲基咪唑啉在我国海上油田得到了较广泛的应用。但在硫化氢含量较高时,硫脲基咪唑啉的缓蚀效果将明显降低,例如我国海上油田部分单井硫化氢含量达到2000 mg/L 以上时,腐蚀问题明显加剧,通过补充加注增效缓蚀剂才能解决,给现场作业带来诸多不便。因此,很有必要通过改性来提高硫脲基咪唑啉缓蚀剂抗硫化氢腐蚀的能力,拓展其作为单剂使用的范围。为了指导有关改性化合物的研发,近年来,针对咪唑啉及其衍生物的构效关系进行了大量的基础研究工作[11-13]。这些研究工作表明,引入新的官能团可以有效地提高咪唑啉类分子的缓蚀性能,同时单分子缓蚀剂的官能团和结构设计可以借鉴不同缓蚀剂分子之间的协同效应,即可将不同缓蚀剂分子上的官能团组合到其中一个分子上。

由于油田生产水中高浓度的硫化氢会极大地促进碳钢腐蚀时的阴极析氢反应[14],也会增加溶液的酸性,因此盐酸缓蚀剂可能有一定的借鉴作用。……

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